Вчені назвали головний фактор довголіття мозку
Американські біологи з'ясували, що ген FOXO3 захищає стовбурові клітини мозку від старіння. Результати проведеного дослідження опубліковано у журналі Nature Communications.
Вченим відомо, що наддовгожителі — люди віком понад 100 років — мають загальну незвичайну версію гена, який відповідає за утворення білка FOXO3. Дослідники з медичного коледжу Корнельського університету Weill Cornell Medicine та Дьюцького університету описали, як цей ген впливає на мозок.
У 2018 році доктор Джихе Пайк разом зі своєю командою виявили, що клітини мозку мишей, які не мають гена FOXO3, не можуть впоратися з окислювальним стресом і відмирають. У новому дослідженні вчені з'ясували, що FOXO3 підтримує здатність мозку до регенерації, зупиняючи поділ стовбурових клітин до тих пір, поки навколишнє середовище не стане сприятливим для виживання нових нейронів.
Можливо, проблеми з життєздатністю клітин мозку пов'язані із запаленням, нестачею поживних речовин або дією радіації. Всі ці стани надають на мозок додаткове навантаження. Але окислювальний стрес має найбільший негативний вплив на клітини мозку. При ньому в організмі накопичуються шкідливі сполуки кисню. Цей процес вивчали дослідники.
«Стовбурові клітини виробляють нові клітини мозку, необхідні навчання і запам'ятовування протягом усього життя. Якщо стволові клітини діляться безконтрольно, вони виснажуються. Ген FOXO3 виконує свою роботу, не даючи стволовим клітинам ділитися доти, доки не пройде стрес», - заявили вчені.
Вони з'ясували, що FOXO3 безпосередньо модифікується окислювальним стресом, і ця модифікація відправляє білок в ядро стовбурової клітини, і він включає гени стресової реакції. Результуюча реакція веде до блокування поживної речовини, званої s-аденозилметіоніном (SAM), яка потрібна білку під назвою ламін для утворення захисної оболонки навколо ДНК в ядрі стовбурової клітини. В результаті ДНК починає просочуватися назовні, клітина приймає її за вірусну інфекцію, що викликає імунну відповідь, яка називається інтерфероновою відповіддю типу I. Одне зі наслідків даної відповіді полягає в тому, що стовбурові клітини припиняють виробляти нові нейрони.
«Насправді це добре, тому що в цей час зовнішнє середовище не ідеальне для новонароджених нейронів. Якби нові клітини опинилися в таких стресових умовах, вони були б убиті. Для стовбурових клітин краще залишатися в сплячому стані і чекати, доки стрес не зникне, щоб пізніше почати виробляти нейрони», — зазначає Пайк.
Результати дослідження пояснюють, чому деякі версії гена FOXO3 пов'язані з довгим і здоровим життям, вони допомагають людям зберегти хороший запас стовбурових клітин мозку. Але вчені попереджають, що ще рано говорити про можливість створення нових методів омолодження та лікування захворювань мозку.
Почитати ще:
