Для некоторых клеток нервной системы характерно более быстрое старение, и эти клетки значительно чаще встречаются у пациентов с болезнью Альцгеймера. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, были представлены командой ученых из Калифорнийского университета Сан-Диего.
Старение мозга сопровождается ослаблением взаимодействий между хроматином и РНК. В разных клетках нервной системы эти изменения могут протекать с разной скоростью, что особенно сильно варьирует в зрелых клетках. Изучение таких молекулярных особенностей представляет важнейшее испытание для нейронаук.
Открытие стало технически возможным благодаря новой технологии под акронимом MUSIC (multinucleic acid interaction mapping in single cells) – картирование взаимодействий между множеством нуклеиновых кислот в отдельно взятых клетках. Технология позволяет картировать тонкие взаимодействия между хроматинами (основа хромосом, представляющая собой плотноупакованные соединения ДНК и гистоновых белков). В результате это позволит визуализировать эти взаимодействия в разрешении отдельно взятых единичных клеток, а также изучить, как именно это влияет на экспрессию генов.
В рамках исследования были проанализированы постмортем образцы головного мозга, в частности фронтальной коры, полученных от 14 посмертных доноров в возрасте старше 59 лет (среди них были как пациенты с болезнью Альцгеймера, так и без этого заболевания).
Ученым удалось показать, что некоторые клетки головного мозга «старее» других. У бывших пациентов с болезнью Альцгеймера таких клеток было значительно больше в сравнении с контрольной группой. Кроме того, на лабораторных мышах было показано, что соотношение «старых» олигодендроцитов (защитные поддерживающие клетки ЦНС) к «старым» нейронам было выше у женских особей, что может частично объяснять повышенные риски развития нейродегенеративных заболеваний и психических расстройств у женщин.
Технология MUSIC может дать возможность по-новому взглянуть на молекулярные механизмы, лежащие в основе патофизиологии болезни Альцгеймера, и определить новые векторы в развитии терапии этого заболевания и улучшения его исходов.