Старіння клітин супроводжується змінами в мозку

 

Теломери – захисні ковпаки хромосом, що відіграють центральну роль у процесі старіння. Короткі теломери пов’язані з хронічними захворюваннями – до їхнього скорочення призводить, наприклад, сильний стрес. Коли теломери змінюють свою довжину, це безпосередньо відображається на нашому мозку. Це змогла довести команда на чолі з Ларою Пульман (Lara Puhlmann) і Паскалем Вртіка (Pascal Vrticka) з Інституту когнітивної та нейрологічної науки імені Макса Планка в Лейпцигу, а також Еліса Епел (Elissa Epel) з Каліфорнійського університету і Таня Зінгер, що керує проектом «ReSource» в Берліні.

 



Щоби визначити, як довжина теломерів впливає на мозкові структури, через ДНК-аналіз лейкоцитів із крові піддослідних вчені визначили довжину теломерів. А завдяки МРТ-сканеру вирахували товщину кори головного мозку у кожного учасника. Зображення: MPI CBS.

 

 

Теломери – це захисні ковпаки на кінцях хромосом, що стають коротшими при кожному клітинному поділі. Коли вони скорочуються настільки, що гени, які перебувають під їхніх захистом, ризикують пошкодитися, клітини перестають ділитися та відновлюватися. В результаті клітини здійснюють свої функції все гірше. Так виглядає старіння.

 

Довжина теломерів є свого року маркером біологічного віку людини – на відміну від хронологічного віку, який ми вимірюємо роками. З двох осіб, що мають однаковий хронологічний вік, той, у кого коротші теломери, матиме вищий ризик набути вікові хвороби – Альцгеймера чи рак – або навіть менше прожити.

 

Тобто ключ до тривалої молодості мав би бути відповіддю на питання: як нам призупинити скорочення теломерів на щонайтриваліший період часу? До скорочення теломерів можуть призводити не лише генетика та нездоровий спосіб життя, а й психічний стрес.

 

Вчені досліджували, як спосіб життя впливає на довжину теломерів. Деякі дослідження вказують на те, що довжина теломерів може змінюватися значно швидше, ніж дотепер припускали, – вони можуть видовжуватися навіть після шести місяців розумового та фізичного тренування. Але досі залишається неясно, чи це видовження насправді означає, що зменшується й біологічний вік людини.

 

«Аби з’ясувати, чи короткочасні зміни в довжині теломерів уже через пару місяців супроводжуються зміною біологічного віку, ми взяли до уваги інший біомаркер індивідуального старіння та здоров’я – мозкові структури», – пояснила Лара Пульман, що працює у дослідницькій групі «Соціальний стрес і сімейне здоров’я». Проєкт зініціювала Таня Зінгер в межах проекту «ReSource».

 

Учасників дослідження піддавали чотирьом дослідженням МРТ, що відбувалися через три місяці, і в цей же період вони здавали аналізи крові. Так вчені могли здійснити ДНК-аналіз лейкоцитів з крові піддослідних і визначити довжину теломерів – через полімеразну ланцюгову реакцію. Завдяки МРТ-сканеру вчені вирахували товщину кори головного мозку у кожного учасника. Відомо, що з часом вона стає все тоншою, а також те, що деякі вікові неврологічні хвороби пов’язані з пришвидшеним потоншенням кори в певних ділянках.

 

Результат: «Наш біологічний вік гнучкіший, ніж дотепер припускали. Ознаки старіння на різних біологічних рівнях можуть змінюватися паралельно впродовж усього трьох місяців», – сказала Пульман. Зміна довжини теломерів супроводжується пластичними змінами в мозку. Коли в учасників дослідження теломери збільшували довжину, можна було помітити сильнішу тенденцію потовщення кори. І навпаки: коли теломери ставали коротшими, це супроводжувалося потоншенням кори головного мозку.

 

Це впливало конкретно на передклинну ділянку півкуль головного мозку (praecuneus) – важливий для обміну речовин та мережевого сполучення вузол у мозку. Цей результат означає, що навіть короткочасні зміни в довжині теломерів відображаються на коливаннях у стані здоров’я та на старінні організму загалом.

 

Який біологічний механізм зумовлює короткочасні зміни теломерів, дотепер залишається нез’ясованим. «Наприклад, ми не знаємо, чи нетривалі зміни насправді мають суттєвий вплив на здоров’я», – пояснила вчена.

 

Водночас команда вчених задалася питанням, чи довжини теломерів можна змінити впродовж дев’яти місяців розумовим тренінгом, що ґрунтується на увазі та співчутті, і чи такі систематичні зміни супроводжуватимуться потовщенням чи потоншенням мозкових структур.

 

Попередні дослідження Європейської дослідницької ради, що підтримала проект «ReSource», продемонстрували: певні регіони кори можна потовщувати тренуванням. Це залежить від змісту розумових тренінгів, що складалися з трьох модулів тривалістю по три місяці кожен. Також ментальне тренування з соціальними аспектами мало б зменшити фізіологічну реакцію на стрес.

 

На відміну від попередніх розвідок, команда цього разу не знайшла жодних доказів того, що розумове тренування може змінити теломери. В майбутньому розвідки мусять продемонструвати, який масштаб впливу або яка поведінка найефективніша для того, щоб призупинити біологічний процес старіння або навіть зробити його зворотнім.

 

 

Alternde zellen gehen mit änderungen in der hirnstruktur einher

mpg.de, 26. SEPTEMBER 2019

Зреферувала С. К.

04.10.2019