Нейроны, проводники нашего мозга, обладают удивительной способностью жить более 90 лет. Учёные из Института обучения и памяти Пиковера при Массачусетском технологическом институте (MIT) в настоящее время сосредоточены на генетических и молекулярных механизмах, благодаря которым эти нейроны живут так долго. Это исследование, о котором сообщает Neuroscience News, может привести к революционным методам лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз.
В отличие от большинства исследований, в которых изучаются причины гибели нейронов, данное исследование задаётся другим вопросом: Что поддерживает жизнь нейронов? Ответив на него, учёные надеются продлить срок жизни нейронов и, возможно, других клеток организма. Полученные результаты могут привести к созданию терапии, предотвращающей возрастные заболевания и улучшающей продолжительность жизни.
Раскрытие кода выживаемости нейронов
Нейроны уникальны тем, что они не восстанавливаются, как другие клетки. С самого начала развития и до конца жизни они продолжают функционировать без обновления. Такое долголетие озадачивало учёных на протяжении десятилетий. Теперь под руководством нейробиолога Мириам Хейман исследовательская группа изучает конкретные гены и молекулярные пути, которые позволяют нейронам выживать так долго.
Команда Института Пиковера при Массачусетском технологическом институте занимается проведением комплексных генетических исследований нервной системы млекопитающих. Цель этих тестов — выявить генетические компоненты, которые помогают нейронам справляться со стрессом и предотвращать повреждения с течением времени. В случае успеха это исследование может раскрыть глубинные процессы, позволяющие нейронам противостоять старению и дегенерации.
Лаборатория Хейман давно изучает нейродегенеративные заболевания, такие как боковой амиотрофический склероз (БАС), болезнь Хантингтона и болезнь Паркинсона. При этих заболеваниях нейроны разрушаются и преждевременно умирают. Ранние работы команды были направлены на понимание причин разрушения нейронов. Теперь внимание сместилось на понимание того, что помогает нейронам в здоровом мозге выживать.
Смещение акцента в исследовании нейронов
Большинство исследований нейродегенеративных заболеваний в прошлом были посвящены тому, что происходит с нейронами по мере их старения. Учёные изучали причины гибели нейронов при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера, БАС и болезнь Паркинсона. В исследовании Хейман используется другой подход. Вместо того чтобы спрашивать, почему нейроны погибают, исследователи задаются вопросом: Что заставляет нейроны выживать?
Нейроны в человеческом мозге не восстанавливаются, как другие клетки. Они формируются в раннем возрасте и продолжают функционировать, часто почти в течение ста лет. Выживаемость этих нейронов необычна, особенно учитывая стрессы, которым они подвергаются с течением времени. Цель исследования Хейман — расшифровать конкретные генетические и молекулярные механизмы, которые позволяют нейронам жить так долго.
Как отмечает Хейман, понимание этих процессов может привести к появлению новых способов защиты нейронов у стареющих людей. Если учёным удастся выяснить, как нейроны противостоят дегенерации, они, возможно, смогут предотвратить или даже обратить вспять некоторые аспекты старения. Кроме того, эти открытия могут распространиться не только на нейроны. Те же механизмы, которые поддерживают жизнь нейронов, могут быть применимы и к другим клеткам, помогая увеличить продолжительность жизни человеческого организма.
Новаторское исследование, основанное на многолетнем прогрессе
Исследование команды Хейман опирается на долгую историю изучения нейродегенерации. При таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера и БАС, нейроны повреждаются и отмирают, что приводит к серьёзным когнитивным и физическим нарушениям. Большая часть ранних работ Хейман была посвящена выявлению молекулярных маркеров, которые появляются, когда нейроны начинают разрушаться. Это исследование позволило понять, что происходит с нейронами по мере их старения.
Однако в данном исследовании фокус внимания смещён. Вместо того чтобы сосредоточиться на том, что происходит не так, учёные изучают, что же происходит правильно. Они заметили, что даже при нейродегенеративных заболеваниях некоторые нейроны продолжают функционировать гораздо дольше, чем ожидалось. Это наблюдение заставило исследователей задуматься: Что отличает эти нейроны?
Открывая новое понимание того, как работают нейроны
Хотя исследования ещё продолжаются, команда Хейман определила несколько перспективных областей для дальнейшего изучения:
- Гены долголетия: Главная цель — обнаружить конкретные гены, которые позволяют нейронам выживать в течение столь длительного времени. Понимание этих генов может дать ценные знания для увеличения продолжительности жизни других клеток.
- Молекулярные пути: Наряду с генетикой, исследование фокусируется на изучении молекулярных путей, которые помогают нейронам справляться со стрессом и восстанавливать повреждения. Эти пути могут стать ключом к предотвращению гибели и дегенерации нейронов.
- Исследование нейродегенеративных заболеваний: Изучая, как нейроны естественным образом противостоят дегенерации, команда надеется разработать методы лечения таких заболеваний, как болезнь Паркинсона и БАС. Это исследование может привести к созданию терапии, защищающей или восстанавливающей функции нейронов у пациентов с этими заболеваниями.
- Увеличение продолжительности жизни: Хотя основное внимание уделяется нейронам, полученные результаты могут иметь более широкое значение. Те же генетические и молекулярные механизмы, которые помогают нейронам выживать, могут быть применены и к другим клеткам, что может помочь продлить продолжительность жизни множества органов и тканей.
Что это открытие может означать для здоровья человека
Потенциальная ценность этого исследования выходит далеко за рамки лечения нейродегенеративных заболеваний. Выяснив факторы, позволяющие нейронам жить так долго, учёные смогут применить эти знания к другим клеткам организма. Это может привести к созданию методов лечения, замедляющих старение и способствующих здоровой жизни до глубокой старости.
Пациентам с нейродегенеративными заболеваниями это исследование даёт надежду. Терапия, предотвращающая гибель нейронов или восстанавливающая их функции, может значительно улучшить качество жизни. Если учёные смогут узнать, как нейроны естественным образом противостоят дегенерации, они смогут разработать методы лечения, защищающие нейроны у пациентов с такими заболеваниями, как БАС, болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.
Начало новой эры исследований долголетия
Пока учёные продолжают изучать генетические и молекулярные факторы, лежащие в основе нейронного долголетия, потенциал для улучшения здоровья человека огромен. Исследования Хейман, проводимые в Институте Пиковера Массачусетского технологического института, способны изменить наше понимание старения мозга и не только. В случае успеха полученные результаты могут привести к прорыву в лечении нейродегенеративных заболеваний и укреплении здоровья в долгосрочной перспективе.
Открытия, сделанные в этом исследовании, могут произвести революцию в понимании проблемы старения. Раскрывая секреты нейронного долголетия, учёные могут помочь разработать новые методы лечения, которые не только позволят нам жить дольше, но и вести более здоровый образ жизни. По мере развития исследований эти находки могут стать решением некоторых из наиболее острых проблем со здоровьем, с которыми мы сталкиваемся по мере старения.
В заключение следует отметить, что эти революционные исследования дают надежду на появление новых методов лечения, способных продлить срок жизни нейронов и, возможно, других клеток организма, однако не стоит забывать о важности образа жизни для поддержания здоровья мозга, особенно в пожилом возрасте. Регулярная умственная стимуляция, например, изучение новых навыков, решение головоломок или участие в сложных видах деятельности, как было показано, поддерживает когнитивные функции и может дополнить эти научные достижения, помогая поддерживать жизнеспособность нейронов на протяжении всей жизни.
