Zdrowe starzenie się a choroby neurozwyrodnieniowe

Dwie z najpowszechniej występujących chorób neurozwyrodnieniowych to choroba Alzheimera oraz zwyrodnienie płatów czołowych i skroniowych (FTLD). W toku ostatnich prac naukowcy pracujący pod kierunkiem Laboratorium Biologii Molekularnej Rady Badań Naukowych (MRC) w Wlk. Brytanii zbadali zmiany w ekspresji genów w starzejącym się i chorym mózgu, rzucając nowe światło na biologię normalnego starzenia się i chorób neurozwyrodnieniowych.

Podczas gdy naukowcy we wcześniejszych badaniach odkryli, jak zmiany w genach są odczytywane lub podlegają ekspresji w mózgu, kiedy zachodzi proces starzenia się i/lub pojawia się choroba neurozwyrodnieniowa, nikt jak dotąd nie porównał bezpośrednio, w ramach jednych badań, zmian ekspresji genów u zdrowo starzejących się osób z tymi, które są dotknięte chorobami.

Na potrzeby badań zespół ocenił zmiany w ekspresji genów powiązane ze starzeniem się i chorobami w regionie mózgu, o którym eksperci wiedzą, że jest atakowany zarówno przez chorobę Alzheimera, jak i FTLD. Naukowcy porównali próbki pobrane od zdrowych osób w wieku od 16 do 102 lat z próbkami od osób chorych. Zidentyfikowali podobne zmiany w schematach ekspresji genów powiązane ze starzeniem się i chorobami neurozwyrodnieniowymi.

"Co ciekawe próbki [dotknięte chorobą] zawierały te same zmiany powiązane z wiekiem, co w przypadku zdrowych osób w wieku powyżej 80 lat" - zauważa naczelny współautor, dr Jernej Ule z Laboratorium Biologii Molekularnej MRC.

Autor naczelny, dr James Tollervey z Laboratorium Biologii Molekularnej MRC, dodaje: "Zmiany związane ze starzeniem się były widoczne u osób chorych już w wieku 50 lat, mniej więcej 25 lat wcześniej niż spodziewalibyśmy się zauważyć podobne zmiany u osób zdrowych."

Mimo uderzających podobieństw naukowcy odkryli różnice między ekspresją genów w normalnie starzejącym się mózgu a ekspresją w chorobach Alzheimera i FTLD. Było to szczególnie ewidentne w schematach alternatywnego splicingu, w którym części molekuły RNA są odmiennie rozmieszczane, aby skorygować komunikat. Proces ten może ulec deregulacji, co wiąże się ze szkodliwymi konsekwencjami.

W trakcie normalnego procesu starzenia się geny powiązane z metabolizmem komórkowym jako pierwsze odczuwały zmiany w alternatywnym splicingu. Zmiany chorobowe były zdaniem naukowców powiązane z genami neuronowymi.

Zaobserwowano modyfikacje w ekspresji kilku genów kodujących białka wiążące RNA, co zdaniem zespołu może wyjaśniać niektóre spostrzeżone zmiany w splicingu.

Zdaniem naukowców badania te wniosą wkład w dalsze prace nad normalnym starzeniem się i chorobami neurozwyrodnieniowymi. "Odkrycia te wskazują, że badania nad zdrowym starzeniem się mogą pomóc w rozwikłaniu procesów, które prowadzą do neurozwyrodnienia" - zauważa dr Ule.

Współautor Boris Rogelj z Ośrodka Badań nad Neurozwyrodnieniami MRC przy King's College London powiedział: "Patrząc z drugiej strony, nasze odkrycia wskazują również, że badania nad chorobami neurozwyrodnieniowymi mogą pomóc w zrozumieniu, jak opóźnić zmiany, które zachodzą u zdrowych osób w zaawansowanym wieku."

Badania zostały częściowe wsparte w ramach projektu CLIP (Mapowanie funkcjonalnych interakcji białko-RNA (kwas rybonukleinowy) na potrzeby identyfikacji nowych celów terapii opartej na oligonukleotydach), który otrzymał grant Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN) dla początkujących naukowców o wartości 900.000 EUR z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE. Grant przyznano na 5 lat do roku 2013. Wyniki badań zostały zaprezentowane w czasopiśmie Genome Research.

Wkład w badania wnieśli również naukowcy ze Słowenii i USA.

Więcej informacji:


Genome Research:
http://genome.cshlp.org/

ERBN:
http://erc.europa.eu/