Diennakts gēnu ritms mainās ar vecumu

Gēnu aktivitātes diennakts ritms mainās līdz ar vecumu, saskaņā ar jauno pētījumu Pitsburgas Medicīnas skolas universitātē, kurā tika pārbaudīti tūkstošiem gēnu no gandrīz 150 cilvēka smadzenēm. Atzinumi arī liecina, ka vecāku smadzenēs parādās jauns bioloģiskais pulkstenis.

Gandrīz visus smadzeņu un ķermeņa procesus, piemēram, miega / pamošanās ciklu, metabolismu, modrību un izziņu, kontrolē diennakts ritms. Šos ikdienas aktivitātes modeļus regulē noteikti gēni, kas atrodas gandrīz visās šūnās, bet reti pētīti cilvēka smadzenēs.

"Pētījumi ir ziņojuši, ka gados vecāki pieaugušie mēdz labāk veikt sarežģītus kognitīvos uzdevumus no rīta un dienas laikā pasliktināties," sacīja vecākā pētniece Colleen McClung, Ph.D.

"Mēs arī zinām, ka diennakts ritms mainās līdz ar novecošanos, izraisot pamošanos agrāk no rīta, mazāk miega stundu un mazāk izturīgu ķermeņa temperatūras ritmu."

Gēnu izmaiņu vai “molekulārās novecošanās” klātbūtni smadzenēs iepriekš bija parādījis vecākais līdzpētnieks Etjēns Sibille, Ph.D.

Pētījumam zinātnieki pārbaudīja normālas novecošanās ietekmi uz molekulārajiem ritmiem cilvēka pirmspronts garozā - smadzeņu zonā, kas iesaistīta mācībās, atmiņā un citos kognitīvās veiktspējas aspektos.

Pētnieki aplūkoja smadzeņu paraugus, kuros piedalījās 146 cilvēki, kuriem nebija garīgās veselības vai neiroloģisku problēmu, kuru ģimenes bija ziedojušas savas mirstīgās atliekas medicīniskiem pētījumiem un kurām bija zināms nāves laiks. Viņi iedalīja smadzenes atkarībā no tā, vai tās nākušas no personas, kas jaunāka par 40 vai vecāka par 60 gadiem, un pēc tam analizēja divus audu paraugus no pirmsfronta garozas, lai noteiktu tūkstošiem gēnu ritmisko aktivitāti vai ekspresiju.

Viņi identificēja 235 galvenos gēnus, kas veido molekulāro pulksteni šajā smadzeņu daļā.

"Kā mēs gaidījām, jaunākiem cilvēkiem bija tāds ikdienas ritms visos klasiskajos" pulksteņa "gēnos," sacīja doktors Makklungs. "Bet gados vecākiem cilvēkiem daudzos no šiem gēniem bija ritma zudums, kas varētu izskaidrot dažas izmaiņas, kas rodas miegā, izziņā un garastāvoklī turpmākajā dzīvē."

Par pārsteigumu komanda atrada arī tādu gēnu kopumu, kas gados vecākiem cilvēkiem ieguva ritmiku.

Atzinumi varētu palīdzēt attīstīt kognitīvo un miega problēmu ārstēšanu gados vecākiem cilvēkiem, kā arī potenciālu “saulrieta” ārstēšanu - stāvokli, kurā vecāki demences pacienti vakarā kļūst satraukti, apjukuši un satraukti.

"Tā kā depresija ir saistīta ar paātrinātu molekulāro novecošanos un ikdienas rutīnas traucējumiem, šie rezultāti var arī atklāt molekulu izmaiņas, kas notiek pieaugušajiem ar depresiju," sacīja Sibille.

Turpmākajos pētījumos zinātnieki plāno izpētīt smadzeņu diennakts ritma gēnu darbību laboratorijas un dzīvnieku modeļos, kā arī noskaidrot, vai tie ir mainījušies cilvēkiem ar psihiskām vai neiroloģiskām slimībām.

Secinājumi ir publicēti tiešsaistē Nacionālās Zinātņu akadēmijas raksti.

Avots: Pitsburgas Universitātes Veselības zinātņu skolas