Genele cromozomilor silențioase X „Reawaken” la femeile mai în vârstă, poate stimulând puterea creierului, studiul găsește

Genele latente de pe cromozomul X pot fi trezite la bătrânețe, ceea ce ar putea oferi creierului feminin îmbătrânit un impuls pe care creierul masculin nu îl primește.

Acest fenomen poate ajuta la explicarea de ce, la multe măsuri, femelele arată un nivel mai ridicat de rezistență cognitivă la bătrânețe decât bărbații.

Rezultatele provin dintr -un nou studiu la șoarecii de laborator, iar cercetătorii au susținut, de asemenea, rezultatele cu date genetice de la oameni. Mai sunt necesare mai multe cercetări pentru a confirma că rezultatele la șoareci se traduc în oameni, dar, în general, munca indică o diferență potențială în modul în care îmbătrânesc creierul feminin și masculin.

Istoric, „pur și simplu nu ne -am uitat la X Chrom[osome] Foarte mult „, a spus Rachel Buckleyun profesor asociat de neurologie la Harvard Medical School care nu a fost implicat în noul studiu. „Și acum începem să strălucim cu adevărat un reflector foarte mare pe el și începem să realizăm lucruri pe care nu le -am apreciat pe deplin” – și anume, cum sex cromozomi ar putea influența modul în care creierul îmbătrânește.

„Există ținte foarte importante și potențial terapeutice care ies din aceste lucrări” care se concentrează pe cromozomul X, a spus Buckley pentru Live Science.

Înrudite: Există într -adevăr o diferență între creierul masculin și feminin? Știința emergentă dezvăluie răspunsul.

Rezistența creierului feminin

Se pare că există diferențe fundamentale în ceea ce privește modul în care bărbații și femeile îmbătrânesc. Când vine vorba de creier, femeile au rate mai mici de Diverse forme de demență decât bărbații fac, chiar dacă Femelele trăiesc mai multîn medie. O excepție este că femeile au rate mai mari de Boala Alzheimer decât bărbații fac, deși Femelele cu Alzheimer tind să supraviețuiască mai mult decât bărbații cu afecțiune.

„Au fost o mulțime de tendințe documentate în care există rezistență în îmbătrânirea cognitivă la populațiile de sex feminin, în comparație cu bărbații”, a spus primul autor al studiului Margaret Gadekun student MD-PHD la Universitatea din California, San Francisco. „Există o mulțime de motive pentru care aceste tendințe ar putea fi în vigoare, dar un lucru în care am vrut să ne uităm a fost rolul cromozomului X”, a spus Gadek pentru Live Science.

Alături de hormoni, cromozomii sexuali – X și Y – sunt una dintre cele mai mari diferențe biologice dintre bărbați și femei și ar putea ajuta la furnizarea de explicații biologice pentru motivul pentru care aceste diferențe apar în îmbătrânire.

Bărbații poartă de obicei câte un X și câte un y în fiecare celulă; Ei moștenesc X de la mama lor și de la tatăl lor. Pe de altă parte, femelele poartă de obicei două x cromozomi – Una de la mamă și una de la tata. Dar fiecare celulă are nevoie de o singură X pentru a fi activă, așa că la femei, al doilea x este „tăcut”, lăsând doar X matern sau patern X pornit.

Acesta nu este un proces perfect. Unele gene de pe cromozomul X tăcut evadează acel proces de tăcere și astfel rămâne pornitîn timp ce Genele suplimentare pot fi pornite din nou Pe măsură ce o persoană îmbătrânește. Gadek și colegii ei s -au întrebat cum aceste gene „treptate” ar putea avea în vedere îmbătrânirea creierului, mai ales având în vedere că această tăcere este un fenomen feminin unic.

Înrudite: „Să studiem doar bărbații și să -l păstrăm simplu”: Cum excluderea animalelor feminine din cercetare a reținut neuroștiința și ar putea face acest lucru din nou

Aproape două duzini de gene „treptate”

În noul lor studiu, publicat pe 5 martie în Jurnal Progrese științificecercetătorii au traversat două subspecii de șoareci de laborator – numiți Mus musculus şi Mus Castaneus – astfel încât fiecare dintre urmașii rozătoarelor să moștenească unul x de la fostele subspecii și una din urmă. De asemenea, echipa a modificat genetic șoarecii astfel încât X din M. Castaneus a fost întotdeauna tăcut. În mod normal, X care se întâmplă să fie tăcut în fiecare celulă este aleatoriu.

Această configurație experimentală a făcut mai ușor să spunem care a aparținut cromozomului o genă activă și, prin urmare, dacă a „scăpat” procesul de tăcere, a explicat Gadek.

Cu șoarecii lor modificați în mână, echipa a examinat apoi activitatea genică la patru șoareci tineri și patru șoareci vechi, aceștia din urmă aveau 20 de luni. (Adică aproximativ 65 în anii umani.)

Ei au făcut zoom în mod specific activitatea genică în celulele hipocampun centru cheie de memorie în creier care tinde să se micșoreze cu îmbătrânirea normală și declinul cognitiv și este puternic afectat în demență. Au analizat peste 40.000 de celule în total, incluzând atât neuroni, cât și diferite tipuri de celule gliale, care ajută la menținerea și susținerea neuronilor în creier și, de asemenea, fac o substanță izolantă, numită mielină.

Această analiză a relevat faptul că, odată cu vârsta, aproximativ 22 de gene care au fost inițial tăcute au fost continuate. Unele dintre aceleași gene au fost trezite la mulți șoareci, în timp ce alții erau mai variabili, a adăugat Gadek.

„Am fost într-adevăr șocat să văd că ne putem gândi la evadarea de inactivare legată de X ca funcție a vârstei”, a spus Buckley. „Deci, pe măsură ce femeile îmbătrânesc, vor fi mai multe din ea”-adică o activitate genică legată de X-„și, de fapt, o parte din ei este destul de protectoare”, a adăugat ea.

Importanța izolației în creier

Printre cele 22 de gene trezite, una numită PLP1 Gadek a spus că a sărit la fel de interesant, în parte, deoarece a fost pornit în șapte dintre cele nouă tipuri de celule studiate.

PLP1 poartă instrucțiunile pentru a face o componentă cheie a mielinei, izolația grasă care ajută neuronii să trimită semnale eficient. Se știe că mutațiile PLP1 pot scădea cantitatea de mielină din creier, rezultând handicap intelectual. De asemenea, se știe că Myelin poate să fie compromis în îmbătrânire Și această pierdere a funcției de mielină poate contribui la declinul cognitiv.

Pentru a vedea dacă redirecționarea PLP1 ar putea stimula cogniția, oamenii de știință au efectuat câteva experimente cu șoareci de sex masculin și feminin. Într -unul, ei au confirmat că șoarecii mai în vârstă de sex feminin au avut mai multă activitate PLP1 în hipocampi decât șoarecii de sex masculin mai în vârstă. În cel de -al doilea experiment, cercetătorii au crescut artificial PLP1 folosind Editarea genelor Atât la bărbați bătrâni, cât și la femei vechi și au descoperit că ambele sexe s -au comportat mai bine la testele de învățare și memorie după acest impuls.

Pentru a vedea dacă vreo descoperire extinsă la oameni, echipa a analizat datele colectate anterior pentru un studiu mare asupra țesutului creierului uman. Datele nu au fost disponibile pentru hipocamp, dar țesutul creierului care înconjoară imediat hipocamp a arătat mai multă activare PLP1 la femeile în vârstă decât la bărbații în vârstă. Așa că sugerează că același fenomen s -ar putea desfășura la oameni.

Gadek a spus că, în viitor, ar fi interesat să se uite la această genă trezită în modele animale de boli precum demența, deoarece actualele experimente de șoarece au analizat doar îmbătrânirea sănătoasă. Buckley a adăugat că ar fi, de asemenea, interesant să investigăm fenomenul în contextul menopauzei.

Înrudite: Îmbătrânirea mai rapidă a creierului legat de x cromozomul moștenit de la mamă

În menopauză, nivelul de estrogen este scăzut. Hormonul are multe funcții în creier, inclusiv contribuirea combustibilului navetă din sânge în celulele creierului. Buckley a indicat cercetările conduse de neuroștiințiști Roberta Brinton de la Universitatea din Arizona, ceea ce sugerează că, pe măsură ce nivelul de estrogen scad, creierul poate descompune o parte din mielinul său pentru combustibil.

În citirea noului studiu, Buckley a conectat punctele și s -a întrebat dacă impulsul din Mielin în viața ulterioară ar putea fi o modalitate de a se recupera de la lovitura luată mai devreme, în timpul menopauzei. „Asta este ceva care m -a făcut cu adevărat să mă așez și să iau notă”, a spus ea, deși această idee este speculativă deocamdată.

Având în vedere că studiul actual a fost în primul rând la șoareci, Buckley a observat că este nevoie de mai multe lucrări pentru a vedea cum acest fenomen se desfășoară în creierul uman. Și pe termen lung, ar fi oamenii de știință să studieze rolul cromozomului Y în îmbătrânirea creierului; Deși poartă mult mai puține gene decât X, poate avea totuși un impact, a menționat ea.

„Un lucru pe care această lucrare îl evidențiază este faptul că studierea cromozomilor sexuali nu este o problemă de sănătate a femeii de nișă”, a spus Gadek. „Oferă informații despre îmbătrânirea cognitivă și cu siguranță alte domenii de sănătate care ar putea beneficia de bărbați și femei și deopotrivă deopotrivă, pentru că toți avem un cromozom X.”

Nicoletta Lanese este redactorul canalului de sănătate la Live Science și a fost anterior redactor de știri și scriitor de personal pe site. Ea deține un certificat de absolvire în comunicare științifică de la UC Santa Cruz și diplome în neuroștiință și dans de la Universitatea din Florida. Opera ei a apărut în The Scientist, Science News, The Mercury News, Mongabay și Stanford Medicine Magazine, printre alte puncte de vânzare. Cu sediul în New York, ea rămâne, de asemenea, puternic implicată în dans și concertează în activitatea coregrafilor locali.