Ученые нашли ген, который защищает мозг от старения
Биологи из США заявили, что ген FOXO3 защищает стволовые клетки мозга от старения. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications, кратко о них пишет Neuroscience News.
Исследования людей, которые живут более 100 лет, показали, что многие из долгожителей имеют общую необычную версию гена, называемого белком Forkhead Box O3 (FOXO3). Это открытие побудило доктора Джихе Пайк из колледжа Weill Cornell Medicine исследовать, как этот ген влияет на здоровье мозга во время старения.
В 2018 году команда Пайк обнаружила, что клетки мозга мышей, у которых отсутствует ген FOXO3, не могут справиться с окислительным стрессом и погибают. В исследовании, которое опубликовано в Nature Communications, говорится, что FOXO3 поддерживает способности мозга к регенерации. Он приостанавливает деление стволовых клеток до тех пор, пока окружающая среда не станет благоприятной для выживания новых нейронов.
«Стволовые клетки производят новые клетки мозга, которые необходимы для обучения и запоминания на протяжении всей жизни. Если стволовые клетки делятся бесконтрольно, они истощаются. FOXO3 выполняет свою работу, не позволяя стволовым клеткам делиться до тех пор, пока стресс не пройдет», — сказала доктор Пайк.
Нагрузку на мозг могут вызвать самые разные вещи, например воспаление или недостаток питательных веществ. Команда доктора Пайк отдельно изучала, что происходит, когда стволовые клетки мозга подвергаются окислительному стрессу, который возникает при накоплении в организме вредных типов кислорода.
«Мы узнали, что белок FOXO3 напрямую модифицируется окислительным стрессом. Эта модификация отправляет белок в ядро стволовой клетки, где он включает гены стрессовой реакции. Результирующая реакция приводит к блокированию питательного вещества, называемого S-аденозилметионином (SAM), которое необходимо белку под названием «ламин» для образования защитной оболочки вокруг ДНК в ядре стволовой клетки. Без SAM ламин не может образовать этот прочный барьер, и ДНК начинает просачиваться наружу», — сказала доктор Пайк.
Клетка ошибочно принимает эту ДНК за вирусную, что вызывает иммунный ответ (интерфероновый ответ типа I). Это приводит к тому, что стволовые клетки переходят в спящий режим и перестают производить новые нейроны.
«На самом деле это очень хорошо, потому что в это время внешняя среда совсем не идеальна для новорожденных нейронов. Если бы новые клетки оказались в таких стрессовых условиях, они были бы убиты. Для стволовых клеток лучше оставаться в спящем состоянии и ждать, пока стресс не исчезнет, чтобы потом начать производить нейроны», — говорит руководитель исследования.
Результаты исследования могут помочь объяснить, почему определенные версии гена FOXO3 связаны с чрезвычайно долгой и здоровой жизнью. Они помогают людям сохранить хороший запас стволовых клеток мозга. Однако авторы предупреждают, что еще слишком рано говорить о возможности создания новых методов омоложения и лечения заболеваний мозга.
«Это может быть обоюдоострым мечом. Чрезмерная активация FOXO3, если это происходит постоянно, может быть очень вредной», — говорят ученые.
Растительный белок оказался ключом к долголетию
Исследование показало, какой микроэлемент поможет увеличить продолжительность жизни