Научници са Медицинског факултета Ионг Лоо Лин на Националном универзитету у Сингапуру идентификовали су протеин који може помоћи у обнављању способности мозга да производи нове ћелије како стари. Њихови налази, објављени у Сциенце Адванцесуказују на фактор транскрипције који се зове циклин Д-везујући миб-сличан транскрипцијски фактор 1 (ДМТФ1) као централни регулатор активности нервних матичних ћелија у старијим мозговима. Транскрипцијски фактори су протеини који контролишу како се гени укључују или искључују у одређеним ћелијама.
Неуралне матичне ћелије су одговорне за стварање нових неурона, који играју суштинску улогу у учењу и памћењу. Како људи старе, ове матичне ћелије постепено губе способност да се обнављају, доприносећи когнитивном паду.
Истраживање ДМТФ1 у старењу можданих ћелија
Студију је водио доцент Онг Сек Тонг Деррицк, са др Лианг Иајингом као првим аутором, са Одељења за физиологију и Транслационог истраживачког програма здраве дуговечности на НУС Медицине. Тим је кренуо да открије биолошке промене које узрокују слабљење неуронских матичних ћелија током времена, са циљем да идентификује циљеве за будуће терапије које имају за циљ успоравање неуролошког старења.
Да би разумели како ДМТФ1 функционише, истраживачи су испитали неуронске матичне ћелије добијене од људи и из лабораторијских модела дизајнираних да опонашају прерано старење. Они су користили везивање генома и анализе транскриптома да би мапирали како ДМТФ1 утиче на активност гена. Кључни фокус је био како овај протеин интерагује са матичним ћелијама погођеним дисфункцијом теломера. Теломере су заштитни крајеви хромозома који се постепено скраћују сваки пут када се ћелија дели. Ово скраћивање је широко признато као маркер старења.
Обнављање регенерације у остарелим матичним ћелијама
Тим је открио да су нивои ДМТФ1 значајно смањени у „остарелим“ нервним матичним ћелијама. Када су обновиле експресију ДМТФ1, ћелије су повратиле своју способност регенерације. Ово сугерише да би ДМТФ1 могао послужити као обећавајући терапеутски циљ за обнављање функције матичних ћелија у мозгу који стари.
Даља анализа је открила како ДМТФ1 испољава своје ефекте. Протеин регулише помоћне гене (Арид2 и Сс18) који отпуштају чврсто упаковану ДНК, омогућавајући генима повезаним са растом да постану активни. Без ових помоћних гена, нервне матичне ћелије се не могу ефикасно обнављати.
„Оштећена регенерација нервних матичних ћелија је дуго била повезана са неуролошким старењем. Неадекватна регенерација неуралних матичних ћелија инхибира формирање нових ћелија потребних за подршку функцијама учења и памћења. Док су студије откриле да се дефектна регенерација неуралних матичних ћелија може делимично обновити, њени основни механизми остају слабо схваћени“, рекао је Асст Про. „Разумевање механизама за регенерацију нервних матичних ћелија пружа јачу основу за проучавање когнитивног пада у вези са узрастом.
Потенцијалне терапије за успоравање старења мозга
Налази показују да стратегије дизајниране да повећају нивое ДМТФ1 или побољшају његову активност могу потенцијално да преокрену или одложе пад функције нервних матичних ћелија повезан са старењем.
Иако су тренутни резултати углавном засновани на ин витро експериментима, истраживачи планирају да истраже да ли појачавање ДМТФ1 може повећати број нервних матичних ћелија и побољшати учење и памћење у условима који укључују скраћивање теломера и природно старење, без повећања ризика од тумора на мозгу. Дугорочно, тим се нада да ће идентификовати мале молекуле способне да безбедно стимулишу активност ДМТФ1 за подмлађивање неуралних матичних ћелија које старе.
„Наши налази сугеришу да ДМТФ1 може допринети умножавању нервних матичних ћелија у неуролошком старењу“, рекао је др Лианг. „Док је наша студија у повојима, налази пружају оквир за разумевање како молекуларне промене повезане са старењем утичу на понашање неуронских матичних ћелија и могу на крају водити развој успешних терапија.“
