Η εξασθένιση της παραγωγής ενέργειας σε παλαιότερους νευρώνες μπορεί να βοηθήσει να εξηγήσουμε γιατί οι ανθρώπινοι εγκέφαλοι είναι τόσο ευάλωτοι σε ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, σύμφωνα με μια νέα μελέτη από το Ινστιτούτο Σολκ στην Καλιφόρνια.
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μία νέα τεχνική η οποία οδήγησε στην ανακάλυψη ότι τα κύτταρα ηλικιωμένων ανθρώπων είχαν δυσλειτουργικά μιτοχόνδρια (τα οποία είναι υπεύθυνα για την ενέργεια των κυττάρων), καθώς και χαμηλότερη παραγωγή ενέργειας.
Τα μιτοχόνδρια είναι υπεύθυνα για την μετατροπή του φαγητού σε χημική ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τα κύτταρά μας. Οι ατέλειες στα μιτοχονδριακά γονίδια μπορεί να οδηγήσουν στην εμφάνιση ασθενειών, αλλά οι ερευνητές γνωρίζουν επίσης ότι τα μιτοχόνδρια γίνονται λιγότερο αποτελεσματικά με την ηλικία και μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, όπως η νόσος Αλτσχάιμερ και η νόσος του Πάρκινσον.
Η μελέτη του αντίκτυπου της γήρανσης στα μιτοχόνδρια θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα τη σύνδεση μεταξύ μιτοχονδριακής δυσλειτουργίας και ασθενειών του εγκεφάλου που σχετίζονται με την ηλικία.
Τα νέα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Cell Reports.
Οι περισσότερες μέθοδοι εστιάζουν στη χημεία των κυττάρων για την προσομοίωση γήρανσης, δήλωσε ο επικεφαλής της έρευνας Δρ. Γκέϊτζ, καθηγητής στο Εργαστήριο Γενετικής του Σολκ. Το σύστημά μας έχει το πλεονέκτημα να δείχνει τι συμβαίνει στα μιτοχόνδρια που γερνούν φυσικά, μέσα στο ανθρώπινο σώμα.
Προηγουμένως, η ερευνητική ομάδα του Γκέϊτζ είχε αναπτύξει μία μέθοδο για να μετατρέπει απευθείας δερματικά κύτταρα σε νευρώνες (γνωστούς ως επαγόμενους νευρώνες, ή iNs). Οι περισσότερες τεχνικές για την δημιουργία νευρώνων από κύτταρα ασθενών εξαρτώνται από ένα ενδιάμεσο βήμα δημιουργίας βλαστοκυττάρων (δημιουργώντας τα γνωστά ως επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα), τα οποία επανεκκινούν τους κυτταρικούς δείκτες γήρανσης. Όμως, αυτοί οι επαγόμενοι νευρώνες (iNs) διατήρησαν τα σημάδια γήρανσης, συμπεριλαμβανομένων των αλλαγών στην δραστηριότητα των γονιδίων και στους πυρήνες των κυττάρων, σύμφωνα με την έκθεση της ομάδας το 2015.
Στην παρούσα μελέτη, οι επιστήμονες επιθυμούσαν να ερευνήσουν αν τα μιτοχόνδρια στα κύτταρα διατηρούσαν επίσης τα χαρακτηριστικά της γήρανσης κατά την διάρκεια της διαδικασίας μετατροπής των επαγόμενων νευρώνων. Οπότε, χρησιμοποιώντας δερματικά κύτταρα από ανθρώπους ηλικίας 0 έως 89 ετών, οι ερευνητές δημιούργησαν επαγόμενους νευρώνες (iNs) από κάθε δότη και μετά χρησιμοποίησαν διάφορες μεθόδους για να μελετήσουν τα μιτοχόνδρια από κάθε σετ κυττάρων.
Τα μιτοχόνδρια στα δερματικά κύτταρα που απομονώθηκαν από κάθε άτομο επέδειξαν λίγες αλλαγές που σχετίζονταν με την ηλικία. Όμως, όταν τα κύτταρα μετατράπηκαν απευθείας σε νευρώνες, τα μιτοχόνδρια από μεγαλύτερους σε ηλικία δότες ήταν σημαντικά διαφορετικά. Για παράδειγμα, τα μιτοχονδριακά γονίδια που σχετίζονταν με την παραγωγή ενέργειας ήταν απενεργοποιημένα και τα μιτοχόνδρια ήταν λιγότερο πυκνά, περισσότερο κατακερματισμένα και παρήγαγαν λιγότερη ενέργεια.
Σχεδόν κάθε τμήμα που εξετάσαμε, λειτουργικό, γενετικό και μορφολογικό, είχε βλάβες, δήλωσε ο Δρ. Μέρτενς, μέλος του επιστημονικού προσωπικού του Ινστιτούτου Σολκ που συμμετέχει στην εκπόνηση της νέας μελέτης.
Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι ο λόγος που τα μιτοχόνδρια των εναγόμενων νευρώνων επηρεάστηκαν περισσότερο από την γήρανση σε σχέση με τα μιτοχόνδρια των δερματικών κυττάρων ήταν ότι οι νευρώνες εξαρτώνται πολύ περισσότερο από τα μιτοχόνδρια για ενέργεια.
Αν έχεις ένα παλιό αυτοκίνητο με μια κακή μηχανή που απλά είναι παρκαρισμένο στο γκαράζ σου δεν πειράζει, λέει ο Μέρτενς. Αλλά αν μετακινείσαι με αυτό το αυτοκίνητο, τότε η μηχανή του προκαλεί μεγάλο πρόβλημα. Τα ευρήματα δείχνουν πώς μπορεί η γήρανση να επηρεάσει τα όργανα με διαφορετικό τρόπο σε όλο το σώμα.
Στη συνέχεια, η ομάδα σχεδιάζει να εφαρμόσει την τεχνική της για να μελετήσει ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, συμπεριλαμβανομένων της νόσου Αλτσχάιμερ και της νόσου του Πάρκινσον. Σε προηγούμενες μελέτες, οι βλάβες στα μιτοχόνδρια έχουν συσχετισθεί με αυτές τις ασθένειες. Συλλέγοντας δερματικά κύτταρα από ασθενείς με αυτές τις ασθένειες και δημιουργώντας επαγόμενους νευρώνες (iNs), η ομάδα μπορεί να εξετάσει πώς τα νευρωνικά μιτοχόνδρια αυτών των ασθενών είναι διαφορετικά από νευρωνικά μιτοχόνδρια σε υγιή, ηλικιωμένα άτομα.
Δεν υπάρχει άλλο δοκιμαστικό νευρωνικό μοντέλο για την μελέτη της γήρανσης σε ανθρώπους, υποστηρίζουν οι ερευνητές. Οπότε το μεγάλο συμπέρασμα από τη μελέτη μας είναι ότι αναπτύξαμε ένα εργαλείο που μας βοηθάει να μελετήσουμε την νευρολογική γήρανση και τις ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία.
Πηγή: psychcentral.com
Απόδοση: Έφη Μεσιτίδου
Επιμέλεια: PsychologyNow.gr
