Ukryte mechanizmy w mózgu mogą tłumaczyć, dlaczego kobiety starzeją się wolniej

Naukowcy odkryli, że “milczący” chromosom X w mózgu kobiet może wcale nie być tak cichy, jak dotąd sądzono. Nowe badania wykazały, że wraz z wiekiem, “śpiące” chromosomy X mogą być aktywowane w komórkach mózgowych, które są kluczowe dla procesów uczenia się i pamięci.

Okazuje się, że “milczący” chromosom X w mózgu kobiet, może mieć większy wpływ na ich długowieczność i wolniejszy proces starzenia się mózgu, niż dotąd sądzono. Neurolog Dena Dubal z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco wyjaśnia, że kobiety, w porównaniu do mężczyzn, mają mózg, który “starzeje się” wolniej i w mniejszym stopniu dokuczają im problemy poznawcze. 

Chromosom X zawiera około 5 procent ludzkiego genomu, ale wciąż jest niedostatecznie badany w kontekście starzejącego się mózgu - twierdzą neurolog Dena Dubal oraz jej współautorzy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco.

Samice ssaków mają dwa chromosomy X – po jednym od każdego rodzica – ale w każdej komórce ciała jeden z nich jest “uciszony”, a drugi aktywowany. Jednak niektóre geny z chromosomu X mogą unikać tej inaktywacji, a dowody wskazują, że w miarę starzenia się organizmu, coraz więcej chromosomów X jest “odblokowanych”. Może to tłumaczyć różnice w procesie starzenia się mózgów mężczyzn i kobiet.

Aby sprawdzić, jak to działa, naukowcy przyjrzeli się komórkom mózgu w hipokampie samic, który odgrywa ważną rolę w nauce, pamięci i przetwarzaniu emocji. Zespół badał myszy z różnych szczepów, M. musculus i M. castaneus. W modelach M. musculus brakuje ważnego genu, Xist, przez co chromosom X nie może być zwykle “uciszony”. Oznacza to, że niektóre myszy mają chromosom X M. castaneus, który jest zawsze wyciszany, ale jeśli jego geny ujawniają się w komórkach mózgu, uznaje się je za “uciekinierów”.

Badania przy użyciu sekwencjonowania RNA na 40 tys. komórkach hipokampa myszy wykazały, że w starszych mózgach aktywność chromosomu X była bardziej widoczna. W szczególności geny z “uciszonego” chromosomu X były bardziej aktywne w starszych mózgach, w komórkach odgrywających rolę w pamięci.

Następnie zbadano, czy te wyniki można odnieść do ludzkich mózgów. Okazało się, że geny na “uciszonym” chromosomie X, które zmieniają się wraz z wiekiem, są związane z zaburzeniami intelektualnymi, a jeden z tych genów, PLP1, odgrywa rolę w rozwoju osłonek mielinowych, co jest istotne dla efektywnego przesyłania sygnałów między neuronami.

Badanie wykazało, że zwiększenie ekspresji genu PLP1 u starszych myszy, poprawiło ich zdolności poznawcze, co daje nadzieję na opracowanie przyszłych terapii związanych z procesem starzenia mózgu.