"MUUSIKAkaart" näitab, et mõned ajurakud vananevad kiiremini
Viimati vaadatud: 14.06.2024
Kõik iLive'i sisu vaadatakse meditsiiniliselt läbi või seda kontrollitakse, et tagada võimalikult suur faktiline täpsus.
Meil on ranged allhanke juhised ja link ainult mainekate meediakanalite, akadeemiliste teadusasutuste ja võimaluse korral meditsiiniliselt vastastikuste eksperthinnangutega. Pange tähele, et sulgudes ([1], [2] jne) olevad numbrid on nende uuringute linkideks.
Kui tunnete, et mõni meie sisu on ebatäpne, aegunud või muul viisil küsitav, valige see ja vajutage Ctrl + Enter.
California ülikooli San Diego insenerid on avastanud, et mõned ajurakud vananevad kiiremini kui teised ja neid on Alzheimeri tõvega inimestel ebaproportsionaalselt palju. Lisaks täheldasid teadlased erinevusi teatud ajurakkude vananemisprotsessis sõltuvalt soost: naiste ajukoores oli "vanade" oligodendrotsüütide osakaal suurem kui "vanades" neuronites, võrreldes meeste ajukoorega. P>
Need avastused sai võimalikuks tänu uuele tehnikale nimega MUSIC (nukleiinhapete interaktsioonide kaardistamine üksikutes rakkudes), mis võimaldab teadlastel vaadata üksikute ajurakkude sisse ja kaardistada kromatiini – DNA tihedalt volditud vormi – ja RNA vahelisi koostoimeid.. See meetod võimaldab meil neid interaktsioone üheraku tasemel visualiseerida ja uurida, kuidas need mõjutavad geeniekspressiooni.
„MUUSIKA on võimas tööriist, mis võimaldab meil süveneda Alzheimeri tõve keerulistesse aspektidesse,“ ütles uuringu vanemautor Sheng Zhong, Shu Chieni biotehnoloogia professor.. Gena Lai California ülikooli Jacobsi tehnikakoolis San Diegos.
"Sellel tehnoloogial on potentsiaal avastada Alzheimeri tõve patoloogia aluseks olevaid uusi molekulaarseid mehhanisme, mis võivad sillutada teed sihipärasematele terapeutilistele sekkumistele ja patsientide parematele tulemustele."
Inimese aju sisaldab keerulist rakkude võrgustikku, mis suhtlevad ja interakteeruvad keerulisel viisil. Kõigis neis rakkudes on geneetiliste komponentide, sealhulgas kromatiini ja RNA dünaamiline interaktsioon, mis määravad raku olulised funktsioonid. Ajurakkude kasvades ja vananedes muutuvad kromatiini ja RNA vahelised interaktsioonid. Ja igas rakus võivad need kompleksid olla väga erinevad, eriti küpsetes rakkudes. Nende interaktsioonide peensuste lahtiharutamine jäi aga väljakutseks.
MUSIC tehnika on tulnud appi, pakkudes võimalust uurida üksikute ajurakkude sisemist tööd. MUUSIKA abil analüüsis Zhongi meeskond surmajärgseid ajuproove, täpsemalt inimese eesmise ajukoore kude, mis saadi 14 doonorilt vanuses 59 aastat või vanemad, kellest mõned põdesid Alzheimeri tõbe ja mõned ilma.
Nad leidsid, et erinevat tüüpi ajurakkudel on kromatiini ja RNA vahel erinevad interaktsioonimustrid. Huvitav on see, et rakkudel, millel oli vähem lühikesi kromatiini interaktsioone, ilmnesid vananemise ja Alzheimeri tõve tunnused.
"Kasutades seda transformatiivset tehnoloogiat üksikute rakkude analüüsimiseks, leidsime, et mõned ajurakud on vanemad kui teised," ütles Zhong. Ta selgitas, et Alzheimeri tõvega inimestel oli tervete inimestega võrreldes rohkem neid vanu ajurakke.
Teadlaste arvates võib see avastus aidata välja töötada uusi Alzheimeri tõve ravimeetodeid.
"Kui suudame tuvastada nendes vanades rakkudes düsreguleeritud geene ja mõistame nende funktsioone kohalikus kromatiini struktuuris, saame tuvastada ka uusi potentsiaalseid terapeutilisi sihtmärke," ütles uuringu esimene autor Xingzhao Wen, Zhongi labori bioinformaatika doktorant.
Uuringus leiti ka soolisi erinevusi ajurakkude vananemises. Naiste ajukoores leidsid teadlased suurema vanade oligodendrotsüütide ja vanade neuronite suhte. Oligodendrotsüüdid on teatud tüüpi ajurakud, mis moodustavad neuronite ümber kaitsekihi. Arvestades nende olulist rolli normaalse ajufunktsiooni säilitamisel, võib vanade oligodendrotsüütide arvu suurenemine süvendada kognitiivset langust.
"Vanade oligodendrotsüütide ebaproportsionaalne esinemine naiste ajukoores võib heita uut valgust naistel täheldatud neurodegeneratiivsete ja psühhiaatriliste häirete suurenenud riskile," ütles Wen.
Järgmisena töötavad teadlased MUUSIKA edasise optimeerimise nimel, et kasutada seda teatud ajurakkude kiirendatud vananemise eest vastutavate tegurite (nt reguleerivad geenid ja geneetilised ahelad) tuvastamiseks.
"Seejärel töötame välja strateegiad nende geenide või ahelate aktiivsuse pärssimiseks, lootes aeglustada aju vananemist," ütles Zhong.
Töö tulemusi kirjeldatakse üksikasjalikult ajakirjas Nature avaldatud artiklis.