Глиальные клетки помогут узнать возраст человека

Ученые из Великобритании нашли еще один метод узнать возраст человека — по изменениям экспрессии генов в глиальных клетках мозга. Метод пока неточен, к тому же применить его можно только после смерти, но он важен для понимания роли глиальной ткани в возникновении возрастных заболеваний, пишут исследователи в статье в Cell Reports.

Ученые под руководством Йернея Уле (Jernej Ule), нейробиолога из Института Френсиса Крикка и Университетского колледжа Лондона решили узнать, как связаны с возрастом изменения экспрессии генов в разных отделах мозга. В работой принимали участие коллеги Уле — Рикки Патани (Rickie Patani) и Лилаш Сорег (Lilach Soreq). Они проанализировали образцы тканей мозга 480 умерших людей в возрасте от 16 до 106 лет, взятые главным образом в консорциуме по изучению мозга в Великобритании.

Поясним, что, помимо нейронов, в мозге есть глиальные клетки. Они делятся на три типа по степени поддержки нейронов: олигодендроциты изолируют, микроглия действует как иммунные клетки, а астроциты помогают нейронам с метаболизмом, в том числе с детоксификацией.

Ученые показали, что астроциты и олигодендроциты изменяют свои схемы экспрессии генов, то есть то, какие гены включатся или выключаются, с возрастом, главным образом, в гиппокампе и черной субстанции — отделе мозга важном для памяти и движения. В то же время экспрессия генов, специфичных к микроглии, увеличивается во всех отделах мозга.

Затем исследователи предварительно посмотрели, действительно ли эти изменения в экспрессии генов могут соответствовать изменениям в популяции клеток мозга. Сравнивая образцы мозга от 3 молодых и 3 старых людей, он обнаружили, что число олигодендроцитов уменьшается с возрастом в лобной коре головного мозга. Далее они установили, что это вероятно, связано с уменьшением экспрессии генов, специфичных к олигодендроцитам. Другие типы клеток имеют более сложные схемы изменений.

«Мы создали прекрасную программу машинного обучения и прогнали через нее сотни тысяч олигодендроцитов и нейронов, чтобы получить достоверные данные. Мы пытались понять, вызывает ли снижение экспрессии изменения на молекулярном или клеточном уровнях. Оказалось, на самом деле, олигодендроциты исчезают, но в отношении нейронов мы не увидели пока серьезных изменений числа клеток, за исключением сокращения числа самых крупных нейронов. Это представляет интерес, поскольку эти крупные нейроны, как правило, связаны с нейродегенеративными заболеваниями», — цитирует Уле пресс-служба издательства Cell.

Одно из побочных открытий этой работы состоит в том, что схемы экспрессии глиальных генов могут дать указание на возраст человека в целом по популяции. Сейчас этот метод можно применить только посмертно, и не все люди точно соответствуют этим схемам, но метод позволит понять, как старение мозга может быть связано с причинами возрастных заболеваний. А конечная цель работы — наблюдать, могут ли мутации генов или других элементов влиять на экспрессию генов так, чтобы вызвать болезни.