По мере того как люди стареют, их нервные стволовые клетки теряют способность размножаться и производить новые нейроны, что приводит к ухудшению функции памяти. Исследователи из Цюрихского университета обнаружили механизм, связанный со старением стволовых клеток, и то, как можно реактивировать производство нейронов.
Стволовые клетки в нашем мозгу генерируют новые нейроны на протяжении всей жизни, например, в гиппокампе. Эта область мозга играет ключевую роль в ряде процессов памяти. С возрастом и у пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера, способность гиппокампа создавать новые нейроны неуклонно снижается, а вместе с этим и его функции памяти.
Распределение возрастных повреждений клеток
Исследование, проведенное исследовательской группой Себастьяна Джессбергера, профессора Института исследований мозга при Цюрихском университете, показывает, как с возрастом нарушается формирование новых нейронов. Белковые структуры в ядрах нервных стволовых клеток гарантируют, что вредные белки, накапливающиеся с течением времени, неравномерно распределяются по двум дочерним клеткам во время деления клеток. Это, по-видимому, является важной частью способности клеток к длительному размножению, чтобы поддерживать снабжение нейронов. Однако с возрастом количество нуклеиновых белков изменяется, что приводит к нарушению распределения вредных белков между двумя дочерними клетками. Это приводит к уменьшению количества вновь сгенерированных нейронов в мозге старых мышей.
Центральным элементом в этом процессе является ядерный белок ламин B1, уровень которого снижается с возрастом. Когда исследователи увеличили уровень ламина B1 в экспериментах на стареющих мышах, деление стволовых клеток улучшилось, а количество новых нейронов выросло. "С возрастом стволовые клетки по всему телу постепенно теряют способность к размножению. Используя генную инженерию и передовые микроскопические технологии, мы смогли определить механизм, связанный с этим процессом," говорит докторант и первый автор Хадиш бин Имтиаз.
Остановка процесса старения стволовых клеток
Исследование является частью нескольких текущих проектов, направленных на реактивацию стареющих стволовых клеток. Способность регенерировать поврежденные ткани обычно снижается с возрастом, что влияет на почти все типы стволовых клеток в организме. "Хотя наше исследование ограничивалось стволовыми клетками головного мозга, аналогичные механизмы, вероятно, будут играть ключевую роль, когда дело доходит до процесса старения других стволовых клеток," говорит Себастьян Джессбергер.
Эти последние результаты являются важным шагом на пути изучения возрастных изменений в поведении стволовых клеток. "Теперь мы знаем, что можем реактивировать стареющие стволовые клетки в головном мозге. Мы надеемся, что эти открытия однажды помогут повысить уровень нейрогенеза, например, у пожилых людей или страдающих дегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера. Даже если это может быть еще много лет в будущем," говорит Джессбергер.
Исследование опубликовано в Cell Stem Cell.