Добовий ритм генів змінюється з віком

Циркадний ритм генної активності змінюється з віком, згідно з новим дослідженням в Університеті Пітсбурзької школи медицини, яке досліджувало тисячі генів із майже 150 мозку людини. Отримані дані також свідчать про те, що у старшому мозку з’являється новий біологічний годинник.

Майже всі процеси мозку та тіла, такі як цикл сну / неспання, обмін речовин, настороженість та пізнання, контролюються цілодобовим циркадним ритмом. Ці режими повсякденної активності регулюються певними генами, які є майже у всіх клітинах, але рідко вивчаються в мозку людини.

"Дослідження повідомляють, що дорослі люди, як правило, виконують складні когнітивні завдання краще вранці і погіршуються протягом дня", - сказала старший дослідник Колін МакКлунг, доктор філософії.

"Ми також знаємо, що циркадний ритм змінюється зі старінням, що призводить до пробудження раніше вранці, меншої кількості годин сну і менш міцних ритмів температури тіла".

Наявність генних змін або “молекулярне старіння” в мозку раніше демонстрував старший співдослідник Етьєн Сібілле, доктор філософії.

Для дослідження вчені вивчали наслідки нормального старіння на молекулярні ритми в передньо-лобовій корі людини, області мозку, яка бере участь у навчанні, пам’яті та інших аспектах когнітивної діяльності.

Дослідники розглянули зразки мозку 146 людей без історії психічного здоров'я та неврологічних проблем, сім'ї яких передали останки для медичних досліджень і яким був відомий час смерті. Вони класифікували мозок за категоріями залежно від того, чи походять вони від людини молодше 40 чи старше 60 років, а потім проаналізували два зразки тканин з передньо-лобової кори на ритмічну активність або експресію тисяч генів.

Вони виявили 235 основних генів, з яких складається молекулярний годинник у цій частині мозку.

"Як ми і очікували, молоді люди мали такий щоденний ритм у всіх класичних" годинникових "генах", - сказав д-р МакКлунг. "Але у багатьох з цих генів у людей похилого віку було втрачено ритм, що може пояснити деякі зміни, які відбуваються у сні, пізнанні та настрої в подальшому житті".

На їх подив, команда також знайшла набір генів, які набирали ритмічності у літніх людей.

Отримані дані можуть сприяти розробці методів лікування когнітивних проблем та проблем зі сном у людей похилого віку, а також потенційному лікуванню «заходу сонця», стану, при якому пацієнти старшого віку з деменцією ввечері збуджуються, розгублені та переживають.

"Оскільки депресія асоціюється з прискореним молекулярним старінням та порушенням повсякденного життя, ці результати також можуть пролити світло на молекулярні зміни, що відбуваються у дорослих з депресією", - сказала Сібілле.

У подальших дослідженнях вчені планують дослідити функцію генів циркадного ритму мозку в лабораторних та тваринних моделях, а також з’ясувати, чи вони змінені у людей, які страждають на психічні чи неврологічні захворювання.

Висновки опубліковані в Інтернеті в Праці Національної академії наук.

Джерело: Університети Пітсбурга, Школи медичних наук