Ученые выяснили, что вызывает старение мозга и угасание памяти

  • 12 декабря, 2017
    0 Comments

    Главным механизмом старения мозга и угасания памяти и живости ума в преклонные годы является накопление случайных мутаций в геномах нервных клеток, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Science.

    "Мы уже много лет спорим о том, накапливаются ли мутации в ДНК нейронов — клеток, которые обычно не делятся и не обновляются, и влияют ли эти опечатки в геноме на снижение работоспособности мозга по мере старения человека. Раньше на этот вопрос было невозможно ответить, так как мы не могли расшифровать геномы отдельных клеток", — рассказывает Кристофер Уолш (Christopher Walsh) из Гарвардского университета (США).

    В последние годы среди ученых заново возродился спор о том, что представляет собой процесс старения и смерти. Некоторые биологи и эволюционисты считают, что он носит не случайный характер и что его контролирует своеобразная "программа смерти" — набор генов, заставляющий организмы дряхлеть и умирать, уступая место новому поколению.

    Сравнительно недавно ученые обнаружили в мозге мышей особую зону, которая управляет старением, однако сами принципы ее работы пока оставались загадкой. Другие биологи усомнились в этом открытии, заявив, что старением клеток мозга управляют случайные мутации, а не какая-то общая для всех программа.

    Уолш и его коллеги нашли первое вещественное доказательство того, что мозг стареет из-за накопления мутаций в клетках, расшифровав ДНК полутора сотен одиночных нейронов, извлеченных из гиппокампа (центра памяти) и префронтальной коры мозга давно умерших людей.

    Как рассказывают ученые, эти клетки, хранившиеся в биобанке Национальных институтов здоровья США, принадлежали трем десяткам американцев. У двух третей из них не было проблем со здоровьем, а остальные страдали двумя нейродегенеративными заболеваниями: ксеродермой (синдромом "ребенка-вампира") и похожим на нее синдромом Коккейна.

    Нейроны носителей этих болезней преждевременно стареют и начинают массово гибнуть уже в детстве, и ученых давно интересовало, связано ли это с нарушениями в механизмах починки ДНК, характерными для этих синдромов, или с какими-то другими изменениями в работе клеток. Для ответа на этот вопрос Уолш и его команда извлекли нити ДНК из каждой клетки, размножили и расшифровали их и сопоставили наборы мелких мутаций в каждом нейроне.

    Оказалось, что число мутаций в мозге здоровых людей действительно плавно растет с возрастом, причем скорость их накопления заметно различалась для гиппокампа и коры. В целом новые мутации появлялись в клетках гиппокампа гораздо быстрее, чем в нейронах коры, что может объяснять, почему люди в старости хуже запоминают новую информацию.

    Что интересно, возрастные мутации появлялись в нейронах из-за двух взаимосвязанных нарушений: ошибок при починке разрывов в ДНК и повреждений ее нити при появлении молекул оксидантов в ядре клеток. Это приводило к ускоренной гибели клеток носителей синдрома Коккейна и ксеродермы, так как в них отсутствуют механизмы, предотвращающие подобные поломки.

    Все это, как считают ученые, говорит о том, что мозг стареет не по какой-то единой программе, заложенной во все клетки, а в результате накопления случайных мутаций в геномах. Соответственно, борьба с оксидантами и разрывами в ДНК может затормозить угасание памяти и общее старение мозга, заключают они.

    Оригинал: РИА Новости https://ria.ru/science/20171208/1510507451.html

  • Экспертная колонка

    27 марта 2017

    Термин «стволовые клетки» придумал русский ученый А.А. Максимов еще в начале прошлого века, исследуя процесс кроветворения, затем А.Я. Фриденштейн доказал наличие других, не только кроветворных стволовых клеток. С тех пор мировая наука существенно продвинулась в изучении этого вопроса.

    Сегодня известно, что стволовые клетки являются основой самоподдержания и обновления организма человека. Установлено, что они входят в состав не только костного мозга, но и соматических и висцеральных тканей нашего организма. С различной степенью регулярности эти клетки обновляются, тем самым поддерживая здоровье человека на должном уровне.

    Некоторые клетки организма обновляются раз в две недели, а другие – раз в год, третьи – не обновляются совсем (например, нейроны), однако возраст и болезни уменьшают их количество. Таким образом, резерв стволовых клеток, «перезагружающих» и «ремонтирующих» наш организм истощается. Стало очевидно, что нужно повышать их потенциал, для чего можно, например, изымать стволовые клетки из организма, приумножать их в сотни, тысячи раз и вводить обратно. Кроме того, ученые с помощью стволовых клеток научились выращивать ткани и некоторые органы.

    Однако академик считает, что это не решит проблемы, потому что благодаря развитию медицины продолжительность жизни человека растет с каждым годом. Это может приводить к тому, что будет появляться все больше пациентов, которые будут нуждаться в органах для трансплантации: сердце, почках, печени, легких.

    Решение проблемы и логичное развитие регенеративной медицины он видит не в том, чтобы искусственно вырастить орган и подсадить его человеку (своего рода «паллиативное решение проблемы»), но научиться контролировать обновление клеток и программировать эту регенерацию внутри человеческого организма.

  • Видео недели

    За последние десятилетия Регенеративная медицина бурно эволюционировала, вовлекая и объединяя новые достижения в области молекулярной медицины, клеточных технологий, геномного инжиниринга и 3D принтинга, разнообразив арсенал инструментов в клинической практике. Новая эра Регенеративной медицины способствует повышению качества жизни за счет таргентной терапии и появления искусственных тканеинженерных конструкций. Кроме того, активно тестируются нанороботы, которые были бы способны выполнять in vivo манипуляции.

  • Twitter лента