Cirkadijski ritam gena mijenja se s godinama

Cirkadijski ritam aktivnosti gena mijenja se s godinama, prema novoj studiji na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Pittsburgh koja je ispitala tisuće gena iz gotovo 150 ljudskih mozgova. Nalazi također sugeriraju da se novi biološki sat pojavljuje u starijem mozgu.

Gotovo svi procesi mozga i tijela, poput ciklusa spavanja / buđenja, metabolizma, budnosti i spoznaje, kontroliraju se 24-satnim cirkadijanskim ritmom. Ti se obrasci svakodnevne aktivnosti reguliraju određenim genima koji se nalaze u gotovo svim stanicama, ali su rijetko proučavani u ljudskom mozgu.

"Studije su izvijestile da starije odrasle osobe teže izvoditi složene kognitivne zadatke bolje ujutro i pogoršavati se tijekom dana", rekla je viša istražiteljica Colleen McClung, dr. Sc.

"Također znamo da se cirkadijski ritam mijenja starenjem, što dovodi do buđenja ranije ujutro, manje sati sna i manje robusnih ritmova tjelesne temperature."

Prisutnost promjena gena ili "molekularno starenje" u mozgu prethodno je pokazao viši suistraživač Etienne Sibille, dr. Sc.

Za istraživanje su znanstvenici ispitivali učinke normalnog starenja na molekularne ritmove u ljudskom predfrontalnom korteksu, području mozga koje je uključeno u učenje, pamćenje i druge aspekte kognitivnih performansi.

Istraživači su pregledali uzorke mozga 146 ljudi bez povijesti mentalnog zdravlja ili neuroloških problema čije su obitelji donirale svoje posmrtne ostatke za medicinska istraživanja i za koje je bilo poznato vrijeme smrti. Mozak su kategorizirali ovisno o tome jesu li potjecali od osobe mlađe od 40 godina ili starije od 60 godina, a zatim su analizirali dva uzorka tkiva iz predfrontalne kore na ritmičku aktivnost ili ekspresiju tisuća gena.

Identificirali su 235 gena jezgre koji čine molekularni sat u ovom dijelu mozga.

"Kao što smo i očekivali, mlađi ljudi imali su taj dnevni ritam u svim klasičnim genima" sata "", rekao je dr. McClung. "Ali došlo je do gubitka ritma u mnogim od ovih gena kod starijih ljudi, što bi moglo objasniti neke promjene koje se događaju u snu, spoznaji i raspoloženju u kasnijem životu."

Na njihovo iznenađenje, tim je također pronašao skup gena koji su dobivali ritmičnost kod starijih osoba.

Nalazi bi mogli pridonijeti razvoju tretmana za kognitivne probleme i probleme sa spavanjem starijih ljudi, kao i potencijalni tretman za "zalazak sunca", stanje u kojem stariji demencijski bolesnici navečer postaju uznemireni, zbunjeni i tjeskobni.

"Budući da je depresija povezana s ubrzanim molekularnim starenjem i poremećajima u svakodnevnim rutinama, ovi rezultati također mogu rasvijetliti molekularne promjene koje se javljaju u odraslih s depresijom", rekla je Sibille.

U budućim istraživanjima znanstvenici planiraju istražiti funkciju gena cirkadijanskog ritma mozga u laboratorijskim i životinjskim modelima, kao i vidjeti jesu li promijenjeni kod ljudi koji imaju psihijatrijske ili neurološke bolesti.

Nalazi su objavljeni na mreži u Zbornik Nacionalne akademije znanosti.

Izvor: Škole zdravstvenih znanosti Sveučilišta u Pittsburghu