Nie każdy mózg starzeje się tak samo. Kluczowy może być jeden wariant genu

Gen APOE od lat jest badany w kontekście starzenia się mózgu. Zawiera on "instrukcję" do produkcji apolipoproteiny E — białka, które bierze udział m.in. w transporcie tłuszczów w organizmie. Najczęściej mówi się o trzech wariantach tego genu: APOE2, APOE3 i APOE4.

Najmniej korzystny jest APOE4, ponieważ uznaje się go za najsilniejszy genetyczny czynnik ryzyka choroby Alzheimera. Zupełnie inaczej oceniany jest APOE2. Ten wariant częściej wiąże się z długowiecznością i mniejszym ryzykiem rozwoju alzheimera.

Do tej pory sądzono, że ochronne działanie APOE2 może wynikać głównie z jego wpływu na gospodarkę tłuszczową. Nowe badanie, opublikowane w maju tego roku, sugeruje jednak, że znaczenie może mieć także inny mechanizm — lepsza ochrona komórek nerwowych przed uszkodzeniami.

Zobacz także: Mamy "cichą epidemię". "Może dotyczyć nawet 30-latków"

Naukowcy sprawdzili, jak różne warianty APOE wpływają na ludzkie neurony. W tym celu stworzyli modele komórek nerwowych w laboratorium i analizowali zarówno neurony hamujące, jak i pobudzające.

Okazało się, że w neuronach z wariantem APOE2 aktywniejsze były procesy związane z naprawą DNA. Komórki te miały też mniej uszkodzeń DNA niż neurony z innymi wariantami genu.

To ważne, ponieważ uszkodzenia DNA mogą z czasem osłabiać komórki i przyspieszać ich starzenie. Jeśli neurony skuteczniej sobie z nimi radzą, mogą dłużej zachowywać prawidłowe funkcje.

Zobacz także: To może być przyczyna alzheimera. Są nowe badania

W przypadku wariantu APOE4 badacze zauważyli mniej korzystne zmiany. W neuronach z tym wariantem pojawiały się wzorce aktywności genów kojarzone z chorobą Alzheimera.

Zaobserwowano także zwiększoną aktywność rybosomalnego RNA, co może mieć związek z uszkodzeniami DNA i starzeniem komórek. To może częściowo wyjaśniać, dlaczego APOE4 zwiększa podatność mózgu na choroby neurodegeneracyjne.

Badacze chcieli też sprawdzić, czy ochronne działanie APOE2 dotyczy różnych typów neuronów. Wyniki pokazały, że neurony pobudzające z wariantem APOE2 również były bardziej odporne na starzenie komórkowe i uszkodzenia DNA niż komórki z wariantami APOE3 i APOE4.

Podobny efekt zauważono w badaniach na myszach z ludzkim wariantem APOE2. U tych zwierząt zaobserwowano korzystniejsze cechy związane z funkcjonowaniem jądra komórkowego, czyli miejsca, w którym znajduje się DNA.

Autorzy badania wskazują, że jednym z kluczowych mechanizmów ochronnych APOE2 może być wspieranie naprawy DNA i ograniczanie procesów starzenia komórkowego. Innymi słowy, wariant ten może pomagać neuronom dłużej zachować sprawność i większą odporność na uszkodzenia.

- Od lat wiemy, że osoby posiadające wariant APOE2 zazwyczaj żyją dłużej i mają niższe ryzyko choroby Alzheimera, ale mechanizm ochronny pozostawał dotąd zagadką. Nasza praca pokazuje, że neurony z APOE2 lepiej zapobiegają uszkodzeniom DNA i skuteczniej je naprawiają, a także są bardziej odporne na proces starzenia komórkowego, który odpowiada za wiele zmian związanych z późnym wiekiem. Nasze odkrycia wskazują na zupełnie nowe kierunki terapeutyczne - stwierdziła Lisa M. Ellerby, główna autorka badania, profesor w Buck Institute.

Odkrycie nie oznacza jeszcze nowej terapii dla pacjentów z chorobą Alzheimera. Pokazuje jednak, w jakim kierunku mogą iść dalsze badania nad ochroną mózgu przed starzeniem i neurodegeneracją.

Magdalena Pietras, dziennikarka Wirtualnej Polski

Źródło:

• Aging Cell
• News Medical