Каждый день в мозге формируются новые клетки в ответ на микротравмы, физические нагрузки и умственную деятельность. Глиальные клетки, и в частности предшественники олигодендроцитов, очень чувствительны к внешним сигналам. Они способны находить повреждения и формировать новый миелин, обеспечивающий метаболизм и быструю передачу электрических импульсов по нерву. Однако с возрастом в ответ на внешние факторы образуется меньше миелина, и это связано с интеллектуальным и двигательным дефицитом, наблюдаемым у пожилых людей. Нарушение образования миелина также характерно для нейродегенеративных заболеваний, например, рассеянного склероза или болезни Альцгеймера, являясь одной из причин их прогрессирования.
Группа Neuroscience Initiative в Центре перспективных научных исследований Городского университета Нью-Йорка определила фермент ten-eleven-translocation 1 (TET1) в качестве важного компонента для восстановления миелина. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что TET1 модифицирует ДНК в клетках-предшественниках олигодендроцитов, чтобы они могли образовывать новый миелин в ответ на повреждающее действие внешних факторов.
В экспериментах на мышах исследователи обнаружили, что уровень TET1 постепенно снижался у старых особей, и из-за этого ДНК больше не мог модифицироваться таким образом, чтобы обеспечивать образование функционального миелина.
У молодых мышей (слева) TET1 активен в олигодендроглиальных клетках, особенно после травмы, и это приводит к образованию нового миелина и здоровой функции мозга. У старых мышей (справа) возрастное снижение уровня TET1 ухудшает способность олигодендроглиальных клеток образовывать функциональный миелин.
Авторы показали, что модификации ДНК, индуцированные ферментом TET1 у молодых взрослых мышей, необходимы для здорового взаимодействия между различными клетками центральной нервной системы и для обеспечения их нормального функционирования. Когда молодым взрослым мышам генетически модифицировали TET1, сделав его нефункциональным, глиальные клетки не были способны продуцировать миелин; животные демонстрировали изменения, характерные для старых особей.
Таким образом, возрастное снижение функции TET1 у пожилых людей может объяснить неспособность клеток формировать новый миелин. Авторы убеждены, что изучение влияния старения на глиальные клетки в нормальных условиях и у людей с нейродегенеративными заболеваниями поможет разработать стратегии лечения таких инвалидизирующих заболеваний, как рассеянный склероз и болезнь Альцгеймера.
Это открытие также важно для развития технологий омоложения стареющего мозга у здоровых людей. В настоящее время ведутся исследования на старых мышах, которым повышают уровень ТЕТ1, чтобы определить, может ли эта молекула запустить образование нового миелина и способствовать правильной коммуникации между клетками мозга. Долгосрочная цель исследовательской группы – способствовать восстановлению когнитивных и двигательных функций у здоровых пожилых людей и пациентов с нейродегенеративными заболеваниями.
Статья S.Moyon et al. TET1-mediated DNA hydroxymethylation regulates adult remyelination in mice опубликована в журнале Nature Communications.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» vechnayamolodost.ru по материалам Advanced Science Research Center at The Graduate Center of the City University of New York: Researchers Identify A Molecule Critical to Functional Brain Rejuvenation.
