Гены решат, насколько быстро постареет мозг

Учёные из Медицинского центра Колумбийского университета (CUMC) обнаружили генетическую особенность, которая существенно влияет на нормальное старение мозга в возрасте от 65 лет и увеличивает риск развития нейродегенеративных заболеваний. Полученные результаты, опубликованные в Cell Systems, помогут предсказать неизвестный ранее биомаркёр для оценки возрастных изменений и найти потенциальные цели для лечения и профилактики ассоциированных с возрастом заболеваний мозга наподобие болезни Альцгеймера.

Илл: NeuroscienceNews


Некоторые исследования уже выявляли отдельные гены, которые повышают риск различных нейродегенеративных расстройств, например, ген аполипопротеина Е (APOE) – болезни Альцгеймера. Но эти гены объясняют проявление лишь небольшой части таких заболеваний. Безусловно, с возрастом в мозге может происходить что-то, что делает его более восприимчивым к патологиям. И эта мысль навела авторов на идею, что, возможно, даже здоровый мозг может «стареть» на генетическом уровне.

«Если вы посмотрите на группу пожилых людей, то заметите, что некоторые выглядят старше своих сверстников, а некоторые – гораздо моложе. Такие же различия в процессе старения можно увидеть отдельно в лобной коре – области мозга, ответственной за высшие психические процессы. Наши результаты показывают, что многие из этих отличий связаны с одним из вариантов гена TMEM106B. Люди, у которых есть две его «плохих» копии по различных биологическим меркам на 12 лет старше счастливчиков, которые этим «сюрпризом» не обладают», – рассказывает один из соавторов работы Аса Абелиович (Asa Abeliovich), профессор неврологии Института болезни Альцгеймера и старения мозга Тауба в CUMC.

Учёные проанализировали генетические данные образцов человеческого мозга 1904 человек без нейродегенеративное заболевание. Для начала они изучили транскриптомы (продукты экспрессии генов), составив среднюю нейробиологическую картину людей определённых возрастов. Далее они сравнивали транскриптом каждого человека с этим средним транскриптомом обращая особое внимание на 100 генов, экспрессия которых снижается или повышается с возрастом.

На основе такого сравнения исследователи вывели меру, которую они назвали дифференциальным старением – разность между биологическим возрастом индивида и настоящим (хронологическим) возрастом. После этого они искали генетические варианты, связанные с увеличением возрастных «перепадов». По словам исследователей, одним из генов, который при этом сильно выделялся, стал TMEM106B. Оказалось, что феномен очень распространён, и около трети всех людей имели сразу две его копии, и ещё треть – одну.

«TMEM106B начинает оказывать своё влияние после того, как люди доживают до 65. До этих пор мы все равны, и после некоторые всё ещё довольно устойчивы. Если у вас две «хорошие» копии гена, вы менее подвержены всякого рода возрастным патологиям, но если в ваших генах две «плохие» копии, то увы – ваш мозг будет стареть быстрее», – отмечает Абелиович.

Исследователи также обнаружили ещё одну вариацию гена програнулина, который способствует старению мозга, но в меньшей степени, чем TMEM106B. Они находятся на разных хромосомах, но участвуют в запуске тех же сигнальных путей и оба связаны с редким нейродегенеративным заболеванием, называемым фронтотемпоральным слабоумием.

Однако, авторы отмечают, что они не говорили о генетической предрасположенности к определённым заболеваниям, так как брали в фокус лишь здоровых людей.

«Получается, что если у вас есть определённые генетические варианты, то это ускоряет старение мозга и повышает вашу уязвимость к его заболеваниям. И наоборот: если мозг поразила патология, то она ускорит его старение. Это порочный круг», – говорят учёные.


Текст: Анна Хоружая

Differential Aging Analysis in Human Cerebral Cortex Identifies Variants in TMEM106B and GRN that Regulate Aging Phenotypes by Herve Rhinn, Asa Abeliovich in Cell Systems. Published online March 2017.

DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cels.2017.02.009

Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram