Клеточное старение связано со структурными изменениями в мозге

В новом исследовании обнаружено, что среди 2 людей одного и того же хронологического возраста индивидуум с более короткими теломерами имеет повышенный риск развития возрастных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера или рак, и даже более короткую продолжительность жизни. Результаты исследования опубликованы в научном журнале JAMA Network Open.

Актуальность проблемы

Теломеры — это защитные колпачки на концах хромосом, которые становятся короче с каждым делением клетки. Если они становятся настолько короткими, что защищаемые ими гены могут быть повреждены, клетка перестает делиться и обновляться. Следовательно, клетка становится все более неспособной выполнять свои функции. Этот механизм является одним из способов старения. Поэтому длина теломер считается маркером биологического возраста человека — в отличие от его хронологического возраста. 

Удлинение теломер

Один из ключей к тому, чтобы дольше оставаться моложе, связан с вопросом: как мы можем замедлить, остановить или даже обратить вспять укорочение теломер? Генетика и нездоровый образ жизни являются важными факторами сокращения теломер, наряду с психологическим стрессом. 

Ранние исследования показывают, что теломеры могут меняться быстрее, чем считалось ранее, и для их удлинения может потребоваться всего 1-6 месяцев умственной или физической подготовки. Захватывающая предпосылка заключается в том, что удлинение теломер может представлять собой изменение процессов биологического старения. Тем не менее, остается неясным, отражает ли удлинение теломер какое-либо улучшение общего состояния здоровья и траектории старения.

Материалы и методы обследования

Основываясь на этих знаниях, исследователи изучили, как образ жизни может влиять на длину теломер. 

«Чтобы исследовать, может ли кратковременное изменение длины теломер спустя всего несколько месяцев на самом деле быть связано с изменениями в биологическом возрасте человека, мы связали его с другим биомаркером старения и здоровья: структурой мозга», — объясняет автор исследования Лара Пулман (Lara Puhlmann), научный сотрудник в Лейпцигском институте Макса Планка (Leipzig Max Planck Institute). 

Участникам исследования провели 4 МРТ, каждая с интервалом в 3 месяца, и предоставили образцы крови в те же даты. Используя ДНК лейкоцитов из крови, ученые смогли определить длину теломер с помощью полимеразной цепной реакции. МРТ-сканы были использованы для расчета толщины коры головного мозга каждого участника. В то же время группа исследователей изучила, может ли длина теломер быть изменена 9 месяцами умственного обучения, основанного на осознанности и эмпатии, и будет ли такое систематическое изменение длины теломер также отражаться на утолщении или истончении коры. 

Результаты научной работы

Внешний слой серого вещества становится тоньше с возрастом. Также известно, что некоторые неврологические и возрастные заболевания связаны с более быстрым истончением коры в определенных областях мозга.

Быстрые изменения в биологическом старении

«По всем системам наше биологическое старение меняется быстрее, чем мы думали. Показатели старения могут существенно различаться всего за 3 месяца», — объясняет Пулман. 

Если теломеры изменились в длине, значит это было связано со структурными изменениями в мозге. В период, когда теломеры участников удлинялись во время исследования, также было более вероятно, что их кора одновременно утолщалась. С другой стороны, укорочение теломер было связано с сокращением серого вещества. Эта связь произошла именно в области мозга, называемой предклинье, которая является центральным метаболическим и соединительным узлом.

Приведенные выше результаты показывают, что даже кратковременные изменения длины теломер в течение всего лишь 3 месяцев могут отражать общие колебания состояния организма и состояния его старения. Однако многие другие вопросы остаются открытыми. 

«Мы не знаем, например, какой биологический механизм лежит в основе краткосрочных изменений длины теломер, или действительно ли краткосрочные изменения оказывают более длительное влияние на здоровье», — объясняет Пулман.

Ментальная тренировка

Предыдущие данные из проекта ReSource, который был поддержан Европейским исследовательским советом (ERC), уже показали, что определенные области коры могут быть утолщены в результате обучения, в зависимости от соответствующего содержания умственного обучения трех различных модулей, каждый из которых длится 3 месяца. Реакция на физиологический стресс также может быть уменьшена путем умственного обучения с социальными аспектами. В отличие от ранней работы и предыдущих результатов других групп, ученые не обнаружили каких-либо тренировочных эффектов на теломерах. В будущих исследованиях необходимо продолжить рассмотрение вопроса о том, какие меры или виды поведения наиболее эффективно останавливают или даже обращают вспять укорочение теломер и процесс биологического старения.

Авторы другого исследования утверждают, что процесс старения организма ускоряется при изменениях ДНК.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
МКБ-11