Гени-«зомбі» можуть допомогти у боротьбі зі хворобою Альцгеймера

Протягом декількох годин після смерті деякі клітини людського мозку все ще активні.

Згідно з новими дослідженнями Чиказького університету Іллінойсу, деякі клітини навіть збільшують свою активність і виростають до гігантських розмірів.

У нещодавно опублікованому дослідженні в журналі Scientific Reports дослідники UIC проаналізували експресію генів у свіжій мозковій тканині, яка була зібрана під час звичайної операції на мозку в кілька разів після видалення, щоб імітувати посмертний інтервал і смерть. Вони виявили, що експресія генів у деяких клітинах дійсно збільшується після смерті.

Ці «гени-зомбі» – ті, що підвищували експресію після посмертного інтервалу, були специфічні для одного типу клітин: гліальні запальні клітини.

Дослідники спостерігали, що гліальні клітини ростуть і проростають довгими,

схожими на руки відростками протягом багатьох годин після смерті.

Те, що гліальні клітини збільшуються після смерті, не надто дивно, враховуючи, що вони запальні і їх робота полягає в тому, щоб прибрати зміни внаслідок уражень мозку, таких як кисневе голодування або інсульт, - сказав доктор Джеффрі Леб, професор у клініці Джона С.Гарвіна і керівник відділу неврології та реабілітації в медичному коледжі Іллінойського університету в Чикаго і автор статті.

Що важливо, сказав Леб, це наслідки цього відкриття – більшість досліджень, які використовують посмертні тканини людського мозку для пошуку методів лікування та потенційних ліків проти таких розладів, як аутизм, шизофренія та хвороба Альцгеймера, не враховують посмертну експресію генів або клітинну активність.

Більшість досліджень припускають, що все в мозку зупиняється, коли серце перестає битися, але це не так, - сказав Леб. «Наші результати будуть необхідні для інтерпретації досліджень тканин людського мозку. Ми просто досі не визначили кількісно ці зміни».

Леб і його команда помітили, що глобальний шаблон експресії генів у свіжій тканині мозку людини не відповідає жодному з опублікованих звітів про посмертну експресію генів мозку у людей без неврологічних розладів або у людей з широким спектром неврологічних розладів, починаючи від аутизму до хвороби Альцгеймера.

Ми вирішили провести експеримент з імітацією смерті, вивчивши експресію всіх людських генів у проміжках часу від 0 до 24 годин з великого блоку недавно зібраних тканин мозку, які зберігалися за кімнатної температури, щоб відтворити посмертний інтервал, - сказав Леб.

Леб і його колеги мають особливу перевагу, коли мова заходить про вивчення

мозкової тканини. Леб – директор нейрореабілітації Іллінойського університету в Чикаго, банку тканин людського мозку від пацієнтів з неврологічними розладами, які погодилися на те, щоб тканини збиралися і зберігалися для досліджень або після їх смерті, або під час стандартної операції з лікування таких розладів, як епілепсія. Наприклад, під час деяких операцій з лікування епілепсії епілептична мозкова тканина видаляється, щоб допомогти усунути напади. Не всі тканини необхідні для патологічної діагностики, але деякі можуть бути використані для досліджень. 

Вони виявили, що близько 80% аналізованих генів залишалися відносно стабільними протягом 24 годин – їх експресія не сильно змінилася. До них відносяться гени, які забезпечують основні клітинні функції і зазвичай використовуються в наукових дослідженнях, щоб показати якість тканини. Інша група генів, яка, як відомо, присутня в нейронах і, як було показано, тісно пов’язана з діяльністю людського мозку, такою як пам’ять, мислення і судомна активність, швидко деградує протягом декількох годин після смерті. Ці гени важливі для дослідників, які вивчають такі розлади, як шизофренія та хвороба Альцгеймера, сказав Леб.

Третя група генів – «гени-зомбі» – збільшувала свою активність в той же час, коли нейрональні гени знижувалися. Картина посмертних змін досягла свого піку приблизно через 12 годин.

Наші результати не означають, що ми повинні відмовитися від програм дослідження людських тканин, це просто означає, що дослідники повинні враховувати ці генетичні та клітинні зміни і максимально скоротити посмертний інтервал, щоб зменшити масштаб цих змін», - сказав Леб. «Хороша новина полягає в тому, що тепер ми знаємо, які гени і типи клітин стабільні, які деградують, а які збільшуються з плином часу, так що результати посмертних досліджень мозку можуть бути краще зрозумілі.

Матеріали надані університетом Іллінойсу в Чикаго. Оригінал написаний Шарон Пармет. Примітка: вміст може бути відредаговано за стилем і довжиною.