Исследование: Материнская X-хромосома может ускорять старение мозга

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) раскрыли важную роль активной X-хромосомы в старении мозга. В рамках нового исследования, опубликованного в журнале Nature, выяснилось, что у мышей с активной материнской X-хромосомой когнитивные способности и память ухудшаются значительно быстрее, чем у особей, у которых задействованы хромосомы обоих родителей.

Роль X-хромосомы в здоровье мозга

X-хромосома играет ключевую роль в передаче генетической информации. Мужчины наследуют одну X-хромосому от матери и Y-хромосому от отца, а женщины получают по одной X-хромосоме от каждого родителя. У женщин в каждой клетке активна либо материнская, либо отцовская X-хромосома. Исследователи изучили, как происхождение активной X-хромосомы влияет на когнитивное старение.

"Долгое время влияние материнской X-хромосомы оставалось малоизученным, несмотря на то, что мутации в ней тесно связаны с нейродегенеративными заболеваниями", — пояснила Самира Абдулаи-Сайку, соавтор исследования.

Ход исследования

Группа ученых провела серию экспериментов на генетически модифицированных мышах. В одной группе активными оставались только материнские X-хромосомы, а в другой — комбинация отцовских и материнских. Ученые использовали метод флуоресцентной активации клеток для разделения нейронов и анализа их активности.

Результаты показали, что у мышей с активной только материнской X-хромосомой быстрее снижались способности к обучению и памяти, особенно в гиппокампе — области мозга, ответственной за обработку воспоминаний.

Генетические механизмы

Во время анализа нейронов ученые обнаружили, что некоторые гены на материнской X-хромосоме полностью "выключены", тогда как на отцовской они остаются активными. При активации этих генов с использованием технологии CRISPR у мышей наблюдались улучшения когнитивных функций.

"Этот процесс предполагает наличие значительных эпигенетических различий между материнской и отцовской X-хромосомами", — добавила Абдулаи-Сайку.

Перспективы лечения

По мнению исследователей, полученные данные помогут лучше понять механизмы старения мозга и откроют новые пути для разработки терапий, направленных на борьбу с когнитивными нарушениями и болезнью Альцгеймера.

"Некоторые женщины, у которых активна преимущественно материнская X-хромосома, могут быть более подвержены риску возрастных когнитивных расстройств", — подчеркнула Дина Дубал, ведущий автор исследования.

Следующим шагом ученые планируют изучить влияние материнской X-хромосомы на уязвимость к нейродегенеративным заболеваниям у мужчин, у которых всегда активна только материнская X-хромосома.