Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
'MUSIIKKIKARTTA' osoittaa, että jotkut aivosolut vanhenevat nopeammin.
Viimeksi tarkistettu: 02.07.2025
Kalifornian yliopiston San Diegossa insinöörit ovat havainneet, että jotkut aivosolut ikääntyvät nopeammin kuin toiset, ja niitä on suhteettoman paljon Alzheimerin tautia sairastavilla. Tutkijat havaitsivat myös eroja tiettyjen aivosolujen ikääntymisprosessissa sukupuolen mukaan: Naisten aivokuoressa on suurempi osuus "vanhoja" oligodendrosyyttejä verrattuna "vanhoihin" neuroneihin verrattuna miesten aivokuoreen.
Nämä löydöt mahdollisti uusi MUSIC-tekniikka (kartoitus nukleiinihappojen vuorovaikutuksista yksittäisissä soluissa), jonka avulla tutkijat voivat kurkistaa yksittäisten aivosolujen sisään ja kartoittaa kromatiinin – DNA:n tiiviisti kiertyneen muodon – ja RNA:n välisiä vuorovaikutuksia. Tekniikan avulla on mahdollista visualisoida näitä vuorovaikutuksia yksittäisten solujen tasolla ja tutkia, miten ne vaikuttavat geenien ilmentymiseen.
”MUSIIKKI on tehokas työkalu, jonka avulla voimme saada syvemmän käsityksen Alzheimerin taudin monimutkaisista puolista ”, sanoo vanhempi tutkija Sheng Zhong, professori Shu Chien-Gen Lain biotekniikan laitoksella Jacobsin teknillisessä tiedekunnassa Kalifornian yliopistossa San Diegossa.
"Tällä teknologialla on potentiaalia paljastaa Alzheimerin taudin taustalla olevia uusia molekyylimekanismeja, mikä voisi tasoittaa tietä kohdennetuille terapeuttisille interventioille ja paremmille potilaiden hoitotuloksille."
Ihmisaivot sisältävät monimutkaisen soluverkoston, joka kommunikoi ja on vuorovaikutuksessa keskenään monimutkaisilla tavoilla. Jokaisessa näistä soluista geneettiset komponentit, mukaan lukien kromatiini ja RNA, ovat dynaamisesti vuorovaikutuksessa ja määrittävät kriittisiä solutoimintoja. Aivosolujen kasvaessa ja ikääntyessä nämä kromatiinin ja RNA:n väliset vuorovaikutukset muuttuvat. Ja nämä kompleksit voivat vaihdella suuresti solusta toiseen, erityisesti kypsissä soluissa. Näiden vuorovaikutusten monimutkaisuuden selvittäminen on kuitenkin edelleen haasteena.
Pelastukseen tuli MUSIC-tekniikka, joka tarjoaa ikkunan yksittäisten aivosolujen sisäiseen toimintaan. MUSICin avulla Zhongin tiimi analysoi 14:ltä yli 59-vuotiaalta luovuttajalta ruumiinavauksen jälkeen otettuja aivonäytteitä, erityisesti ihmisen otsalohkon kudosta. Osalla oli Alzheimerin tauti ja osalla ei.
He havaitsivat, että erityyppisillä aivosoluilla oli erilaisia kromatiinin ja RNA:n välisiä vuorovaikutusmalleja. Mielenkiintoista oli, että solut, joissa oli vähemmän lyhyitä kromatiinivuorovaikutuksia, osoittivat taipumusta ikääntymisen ja Alzheimerin taudin merkkejä.
”Käyttämällä tätä transformatiivista teknologiaa yksittäisten solujen analysointiin havaitsimme, että jotkut aivosolut ovat vanhempia kuin toiset”, Zhong sanoi. Hän selitti, että Alzheimerin tautia sairastavilla ihmisillä oli enemmän näitä vanhempia aivosoluja kuin terveillä ihmisillä.
Tutkijat uskovat löydöksen auttavan kehittämään uusia hoitoja Alzheimerin tautiin.
"Jos pystymme tunnistamaan näiden vanhojen solujen säätelyhäiriöitä aiheuttavia geenejä ja ymmärtämään niiden toimintoja paikallisessa kromatiinirakenteessa, voimme ehkä myös tunnistaa uusia potentiaalisia terapeuttisia kohteita", sanoo tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja Xingzhao Wen, bioinformatiikan tohtorikoulutettava Zhongin laboratoriossa.
Tutkimuksessa havaittiin myös sukupuolten välisiä eroja aivosolujen ikääntymisessä. Naisten aivokuoressa tutkijat havaitsivat vanhojen oligodendrosyyttien suhteen korkeamman vanhoihin neuroneihin verrattuna. Oligodendrosyytit ovat aivosoluja, jotka muodostavat suojaavan kerroksen neuronien ympärille. Koska vanhoilla oligodendrosyyteillä on ratkaiseva rooli normaalin aivotoiminnan ylläpitämisessä, niiden lisääntynyt määrä voi pahentaa kognitiivista heikkenemistä.
"Naisten aivokuoressa olevien ikääntyvien oligodendrosyyttien suhteeton esiintyminen saattaa valaista naisilla havaittua neurodegeneratiivisten ja psykiatristen häiriöiden lisääntynyttä riskiä", Wen sanoi.
Tutkijoiden seuraava askel on MUSIC-ohjelmiston optimointi edelleen, jotta sitä voidaan käyttää sellaisten tekijöiden tunnistamiseen – kuten säätelygeenien ja geneettisten piirien – jotka ovat vastuussa tiettyjen aivosolujen kiihtyneestä ikääntymisestä.
"Kehitämme sitten strategioita näiden geenien tai aivopiirien aktiivisuuden tukahduttamiseksi ja toivomme hidastavamme aivojen ikääntymistä", Zhong sanoi.
Työn tuloksia on kuvattu yksityiskohtaisesti Nature-lehdessä julkaistussa artikkelissa.