Îmbătrânirea mai rapidă a creierului ar putea fi „moștenită” pe cale maternă

Cromozomul X transmis de la mamă poate cauza îmbătrânirea mai rapidă a creierului, sugerează un nou studiu pe animale.

Cercetarea evidențiază o potențială diferență fundamentală în modul în care îmbătrânește creierul masculilor față de cel al femelelor. Cercetarea a fost efectuată pe șoareci, dar dacă descoperirile se traduc la oameni, ar putea indica factorii declinului cognitiv specifici sexului și, în cele din urmă, modalități de prevenire sau tratare a acestora.

• Universul invizibil dezvăluie noi indicii despre materia întunecată
• De ce ni se pare că luna decembrie „vine mai devreme” în fiecare an?

„Femelele arată rezistență în multe măsurători ale îmbătrânirii”, a spus autoarea principală al studiului, dr. Dena Dubal, profesoară de neurologie la Universitatea din California, San Francisco (UCSF), din SUA. De exemplu, ele tind să trăiască mai mult decât masculii și au rate mai mici de diferite forme de demență. O excepție este boala Alzheimer, care afectează femelele în rate mai mari, dar chiar și așa, unele studii sugerează că femelele supraviețuiesc mai mult cu Alzheimer decât masculii.

Cromozomii X

Dubal și colegii ei s-au întrebat dacă cromozomii sexuali, X și Y, ar putea ajuta la explicarea acestor diferențe. Există dovezi ale genelor de pe cromozomul X care protejează împotriva demenței, în timp ce altele contribuie la riscul de declin cognitiv, a spus Rachel Buckley, profesoară asociată de neurologie la Harvard Medical School (SUA), care nu a fost implicată în noul studiu. Noul studiu descoperă un potențial factor care poate modela influența cromozomului X.

De obicei, femelele poartă doi cromozomi X în fiecare celulă, unul de la mama lor și unul de la tatăl lor. Dar o celulă are nevoie doar de un X pentru a fi activă, așa că celălalt este „tăcut”. Acest lucru duce la femele care poartă un mozaic de celule care și-au redus la tăcere cromozomul X patern sau pe cel matern. Între timp, masculii, care poartă de obicei un X și un Y, își moștenesc X-ul de la mamă și acesta este activ în fiecare celulă, explică Live Science.

„Acest lucru ne face să ne punem întrebări despre reziliența feminină și dacă această diversitate a cromozomului X, avându-l și pe cel al mamei, dar și pe cel al tatălui, ar putea contribui la rezistență”, a spus Dubal. Pentru a explora această idee, Dubal; Samira Abdulai-Saiku, bursieră postdoctorală la UCSF; și colegii lor au făcut experimente cu șoareci de laborator femele de diferite vârste. Unele experimente au implicat utilizarea unui truc genetic pentru a reduce la tăcere toți cromozomii X paterni la anumiți șoareci, lăsând doar X-ul mamei activ. Acești șoareci au fost comparați cu alții care aveau un amestec de X-uri materne și paterne pornite.

„De fapt, mi-a plăcut foarte mult această abordare”, a spus Buckley. Compararea femelelor cu masculii ar fi introdus factori suplimentari legați de sex, cum ar fi diferențele hormonale.

Îmbătrânirea mai rapidă a creierului, observată la șoarecii cu cromozomi X de la mame

Echipa s-a asigurat, de asemenea, că cromozomii X de la fiecare părinte sunt identici din punct de vedere genetic, a remarcat Dubal. Prin urmare, orice diferență care a apărut ar fi legată de părintele care le-a transmis, nu de diferențele dintre genele în sine, a explicat ea. Acest lucru i-a permis echipei să identifice diferențele în epigenetică (etichetele chimice care se atașează la ADN și controlează ce gene pot fi activate).

Șoarecii tineri cu cromozomi X de la mame (Mom-X) au fost similari din punct de vedere cognitiv cu alți șoareci tineri, comportându-se aproximativ la fel în testele bazate pe labirint. Dar la vârste mai înaintate, ei au prezentat un declin cognitiv mai puternic, în special în ceea ce privește memoria spațială și cea de lucru. „Testele au arătat un efect destul de izbitor”, a spus Dubal.

Echipa s-a întrebat dacă aceste scăderi au fost legate de modificări ale hipocampului, un centru cheie al memoriei din creier. Pentru a vedea, s-au uitat la markerii epigenetici de pe ADN-ul din hipocampii șoarecilor tineri și bătrâni. Etichetele epigenetice se schimbă pe parcursul vieții, anumite modele corelându-se cu vârste biologice „mai înaintate”, cu alte cuvinte, un grad mai avansat de îmbătrânire. La vârste cronologice mai înaintate, șoarecii Mom-X au prezentat îmbătrânirea mai rapidă a creierului decât cei cu ambii cromozomi X.

Oamenii de știință au sortat apoi neuronii din hipocamp în funcție de faptul dacă X-ul mamei sau al tatălui era activ, astfel încât să poată vedea ce gene au fost activate.

Se traduce și la oameni îmbătrânirea mai rapidă a creierului înregistrată la șoareci?

Trei gene au fost reduse la tăcere pe X-ul matern, Sash3, Tlr7 și Cysltr1, dar au fost foarte active pe X-ul patern. Folosind instrumentul de editare a genelor CRISPR, cercetătorii au investigat ce s-ar întâmpla dacă ar reactiva aceste gene în creierul șoarecilor bătrâni numai cu X-uri materne.

În teste, acești șoareci au arătat îmbunătățiri ale învățării și memoriei spațiale. Interesant este că la oameni, aceste trei gene sunt implicate în protecția imunitară, dar rolurile lor exacte în neuroni nu sunt pe deplin înțelese, a spus Dubal. Lucrările viitoare ar putea investiga mai departe ceea ce fac genele în neuroni și în alte tipuri de celule cerebrale. De asemenea, nu este clar cum sau de ce cromozomii X de la diferiți părinți suferă modificări epigenetice diferite, a adăugat ea.

Echipa vrea, de asemenea, să investigheze ce ar putea însemna aceste descoperiri pentru bărbați, care poartă doar cromozomi X materni, și este posibil, teoretic, ca îmbătrânirea mai rapidă a creierului să le fie accentuată.

„Se poate imagina” că, cu cât o persoană poartă X-uri materne mai active, cu atât este mai pronunțat impactul asupra îmbătrânirii creierului, a speculat Dubal. Dar acest lucru rămâne de confirmat. Și, desigur, pentru că studiul actual a fost realizat doar pe șoareci, cercetările viitoare ar trebui să se uite la țesutul creierului uman pentru a verifica dacă rezultatele se transferă, a spus Buckley.

Pe termen lung, această linie de cercetare i-ar putea ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă influența sexului asupra riscului de demență, diferențiându-l de alți factori, cum ar fi educația, care sunt mai strâns legați de gen, a spus Buckley. Prin identificarea acelor factori biologici ai îmbătrânirii creierului, cercetătorii ar putea determina mai bine cum să intervină și să adapteze tratamentele pentru fiecare pacient.

Vă recomandăm să citiți și:

Fisticul câștigă tot mai mult teren în rândul iubitorilor de nuci

Este 2025 anul în care vom deveni propriii noștri șefi? „Clubul” la care aderă tot mai mulți oameni

Polifenolii, compușii naturali care pot oferi o talie mică, o inimă sănătoasă și o tensiune arterială scăzută

Ar putea câinii să ne ajute să trăim mai mult? Un start-up încearcă să afle!