Mengapa otak kita bertambah tua? Gen ini mungkin ada jawapannya
Mengapa otak kita bertambah tua? Dan adakah yang boleh kita lakukan mengenainya? Penyelidikan baru menyelidiki persoalan ini dengan menyelidiki gigi genetik yang sedang bermain dalam mekanisme kompleks penurunan kognitif yang berkaitan dengan usia.
Penyelidik yang bekerja di Institut Babraham di Cambridge, United Kingdom, bekerjasama dengan rakan-rakan di Universiti Sapienza di Rome, Itali, baru saja mendekati misteri penuaan otak.
Sudah tentu, saintis sudah mengetahui beberapa perkara mengenai apa yang berlaku di otak ketika kita meningkat usia. Sebagai contoh, diketahui bahawa neuron dan sel otak lain merosot dan mati, hanya untuk diganti dengan yang baru.
Proses ini difasilitasi oleh sejenis sel induk yang disebut sel neural stem / progenitor (NSPCs).
Walau bagaimanapun, dengan berlalunya masa, sel-sel ini menjadi kurang dan kurang berfungsi, yang menyebabkan otak kita menghasilkan lebih banyak dan lebih sedikit neuron.
Tetapi apa yang menyebabkan NSPC bertambah tua, dan apa sebenarnya perubahan molekul yang bertanggung jawab atas penurunan sel stem ini?
Inilah persoalan yang ditanyakan oleh penyelidik - yang diketuai bersama oleh Giuseppe Lupo, Emanuele Cacci, dan Peter Rugg-Gunn -.
Mereka berangkat untuk menjawabnya dengan melihat keseluruhan genom tikus, dan penemuan mereka kini telah diterbitkan dalam jurnal Sel Penuaan.
Aktiviti gen dbx2 dapat menjelaskan penuaan otak
Lupo dan rakannya membandingkan perubahan genetik pada NSPC tikus tua (berumur 18 bulan) dan tikus muda (berumur 3 bulan).
Dengan berbuat demikian, mereka mengenal pasti lebih daripada 250 gen yang mengubah tingkah laku mereka dari masa ke masa, yang bermaksud bahawa gen ini cenderung menyebabkan NSPC tidak berfungsi.
Setelah mereka menyempitkan pencarian mereka menjadi 250 gen, para saintis memperhatikan bahawa peningkatan aktiviti dalam gen yang disebut Dbx2 sepertinya mengubah NSPC berumur.
Oleh itu, mereka melakukan ujian in vivo dan in vitro, yang menunjukkan bahawa meningkatkan aktiviti gen ini pada NSPC muda menjadikan mereka berperilaku lebih seperti sel stem lama. Meningkatkan aktiviti Dbx2 menghentikan NSPC berkembang atau berkembang biak seperti sel muda seharusnya.
Juga, pada NSPC yang lebih tua, para penyelidik mengenal pasti perubahan tanda epigenetik yang mungkin menjelaskan mengapa sel induk merosot seiring berjalannya waktu.
Sekiranya kita menganggap DNA kita sebagai abjad, tanda epigenetik "seperti aksen dan tanda baca," kerana ia "memberitahu sel kita sama ada dan bagaimana membaca gen."
Dalam penyelidikan ini, para saintis mendapati bagaimana tanda-tanda ini diletakkan secara berbeza di dalam genom, "memberitahu" NSPC tumbuh dengan lebih perlahan.
Menghidupkan kembali jam untuk sel manusia
Penulis kajian bersama-sama mempertimbangkan kepentingan penemuan mereka. Dari hasilnya, Lupo mengatakan, "Gen dan pengatur gen yang kami kenal pasti rusak pada sel induk saraf dari tikus yang lebih tua."
"Dengan mempelajari gen Dbx2," lanjutnya, "kami telah menunjukkan bahawa perubahan ini dapat menyebabkan penuaan di otak dengan memperlambat pertumbuhan sel induk otak dan dengan mengaktifkan aktiviti gen yang berkaitan dengan usia yang lain."
Peter Rugg-Gunn berharap penemuan itu suatu hari akan membawa kepada pembalikan proses penuaan. Dalam apa yang mengingatkan pada gerakan anti-penuaan dan perpanjangan hidup, dia mengatakan, "Penuaan akhirnya mempengaruhi kita semua dan beban sosial dan kesihatan penyakit neurodegeneratif sangat besar. "
"Dengan memahami bagaimana penuaan mempengaruhi otak, setidaknya pada tikus," tambahnya, "kami berharap dapat mengenal pasti cara-cara untuk melihat penurunan sel induk saraf. Akhirnya, kita mungkin mencari cara untuk melambatkan atau bahkan membalikkan kemerosotan otak […] membantu lebih banyak daripada kita untuk terus tangkas mental sehingga lebih tua hingga usia tua. ”
Emanuele Cacci menyuarakan sentimen yang sama, dengan mengatakan, "Kami telah berjaya mempercepat bahagian proses penuaan pada sel induk saraf."
"Dengan mempelajari gen-gen ini dengan lebih dekat, kami sekarang berencana untuk mencuba menghidupkan sel-sel yang lebih tua. Sekiranya kita dapat melakukan ini pada tikus, maka hal yang sama juga mungkin terjadi pada manusia. "
Emanuele Cacci
