Uśpiony chromosom X w mózgu kobiet. Czy to zagadka młodości?
Nowe badania przeprowadzone na myszach i ludziach sugerują, że w miarę starzenia się organizmu, "uśpione" chromosomy X w komórkach mózgowych mogą zostać "obudzone" w obszarach kluczowych dla procesów uczenia się i pamięci. To może być odpowiedź na pytanie, dlaczego kobiety żyją dłużej niż mężczyźni i proces starzenia się ich mózgu jest wolniejszy.
Chromosom X to ok. 5 proc. ludzkiego genomu, jednak dotąd był on słabo zbadany w kontekście starzejącego się mózgu. Tymczasem neurolog Dena Dubal z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco (UCSF) sugeruje, że przebudzenie nieaktywnego chromosomu X na późniejszych etapach życia, może pomagać w spowolnieniu procesu starzenia się mózgu.
W organizmach samic ssaków znajdują się dwa chromosomy X, jeden odziedziczony po ojcu, a drugi po matce. W każdej komórce ciała jeden z tych chromosomów losowo jest "wyciszany", a drugi aktywowany. Istnieje jednak wiele dowodów na to, że niektóre geny na chromosomie X mogą "unikać" tego wyciszenia, co oznacza, że mogą zacząć działać w późniejszym wieku. W ten sposób, w miarę starzenia się, oba chromosomy X mogą mieć wpływ na to, jak starzeje się mózg mężczyzn i kobiet.
Wiele tajemnic ukrytych w chromosomie X
Aby sprawdzić, jak działają te mechanizmy, badacze z UCSF przeprowadzili eksperymenty na myszach, analizując komórki mózgowe w hipokampie - obszarze mózgu odpowiedzialnym za uczenie się, pamięć oraz przetwarzanie emocji. Zespół skoncentrował się na dwóch szczepach myszy, z których jeden miał chromosom X pozbawiony ważnego genu Xist, co oznacza, że nie można go było wyciszyć w sposób typowy dla innych myszy.
Zastosowali technikę sekwencjonowania RNA, by zbadać 40 tys. komórek mózgowych w hipokampie myszy w różnym wieku. Okazało się, że w komórkach starszych myszy odnotowano wyższy poziom ekspresji genów, które normalnie powinny być wyciszone, co sugeruje, że niektóre geny z "uśpionego" chromosomu X zaczynają działać wraz z wiekiem.
Zmiany w mózgu ludzi
Aby sprawdzić, czy te wyniki mają zastosowanie również u ludzi, naukowcy z UCSF przeanalizowali istniejące dane na temat zmieniającej się ekspresji genów z wyciszonego chromosomu X w ludzkich komórkach mózgowych. Okazało się, że u ludzi, u których zachodzi ten proces, niektóre zmiany mogą być związane z deficytami intelektualnymi, zwłaszcza w przypadku mutacji.
Jednym z takich genów jest PLP1, który w miarę starzenia się zwiększa swoją ekspresję w neuronach, oligodendrocytach i astrocytach w hipokampie. To właśnie PLP1 odgrywa rolę w tworzeniu osłonki mielinowej wokół neuronów, co pozwala im przesyłać sygnały bardziej efektywnie. Niesie to ze sobą potencjalne korzyści zdrowotne. Zwiększenie ekspresji genu PLP1 u myszy, zarówno samic, jak i samców, poprawiło bowiem zdolności poznawcze w starszym wieku, wspierając procesy uczenia się i pamięci - to może być obszar dla przyszłych terapii opóźniających starzenie się mózgu.
Aktywacja chromosomu X ma ogromne znaczenie dla zdrowia mózgu kobiet, a także innych układów ciała
