Metabolizmada yer alan bir genin devre dışı bırakılması, hücrelerin yeni nöronları döndürme yeteneğini gençleştirir.

Beynin rejeneratif hücrelerini yaşlılıkta genç ve enerjik tutmaya yönelik ipuçları, farelere ¹ CRISPR gen düzenlemesi uygulanarak ortaya çıkmıştır.

Yaş, beynin kök hücrelerinin yeni hücreler üretme yeteneğini engeller, ancak çalışmanın yazarları, belirli bir genin aktivitesini azaltmanın bu kök hücreleri gençleştirerek çoğalmalarına ve beyne taze nöron kaynağı sağlamalarına izin verdiğini buldu.

Bu gen, kök hücrelerin hücresel metabolizmanın anahtarı olan bir şeker olan glikoz tüketimini düzenler. Farelerdeki sonuçlar, ölüm sonrası insan beyni çalışmalarından ortaya çıkan bir tabloya iyi uyuyor. Bu çabalar da yaşın beyindeki metabolizmayı etkilediğini buldu, diyor New York’taki Columbia Üniversitesi Irving Tıp Merkezi’nde nörobilimci ve psikiyatrist olan ve en son araştırmaya dahil olmayan Maura Boldrini. ” Muhtemelen metabolizmaları eskisinden daha az verimlidir “diyor ve bugün Nature’da yayınlanan hem insan sonuçlarının hem de fare çalışmasının “potansiyel terapötikler için yeni yollar açtığını” ekliyor.”

Genç bir beyin

Nöral kök hücrelerin yetişkin insan beynindeki rolü tartışmalıdır. Boldrini ve diğerleri, beynin öğrenme ve hafıza için önemli bir bölgesi olan hipokampusta, en azından 79 ² yaşına kadar yeni nöronların yapıldığına dair kanıtlar yayınladılar. Ekibi şimdi Alzheimer hastalığı veya psikiyatrik hastalıkları olan kişilerde yeni nöron üretiminin değişip değişmediğini görmek istiyor. Ancak bazı araştırmacılar, yetişkinlerin hipokampusta yeni nöronlar oluşturduğuna dair kanıt bulamadıklarını bildirdiler. Boldrini,” Bu tartışma hala devam ediyor ” diyor.

Farelerde resim daha nettir. Beynin subventriküler bölge adı verilen bir bölgesindeki nöral kök hücreler, nöronlara ve diğer hücre türlerine yol açabilir. Bu genç hücreler daha sonra koku alma duyusunu kontrol eden koku alma ampulüne göç eder. Kaliforniya’daki Stanford Üniversitesi’nde yaşlanmayı inceleyen ve yeni çalışmanın yazarı olan genetikçi Anne Brunet, koku alma ampulüne sürekli taze nöron tedarikinin farelerde mantıklı olduğunu, çünkü çevrelerindeki değişiklikleri algılamak için büyük ölçüde kokuya güvendiklerini söylüyor.

Ancak fareler yaşlandıkça bu kök hücreler daha az aktif hale gelir. Brunet ve meslektaşları nedenini bulmaya karar verdiler. Ekip, 23.000 geni sistematik olarak bozmak için CRISPR-Cas9 genom düzenlemesini kullandı ve ardından bozulan her genin genç ve yaşlı farelerden alınan ve laboratuvarda yetiştirilen nöral kök hücreler üzerindeki etkisini test etti.

Nöronal destek

Ekran, nöral kök hücre yaşlanmasında rol oynayabilecek 300 gen verdi. Araştırmacılar, yaşayan genç ve yaşlı farelerin subventriküler bölgesindeki hücrelerde bu genlerin bazılarını bozmak için CRISPR-Cas9 kullanarak havuzu daha da daralttı. Yazarlar daha sonra hayvanların koku soğanlarını kontrol ettiler ve seçilmiş bir anahtar gen grubu belirlediler. Bu genlerin bozulması, kök hücrelerin yaşlı hayvanlarda nöron üretimini artırdı, ancak genç hayvanlarda kök hücreleri etkilemedi.

Slc2a4 adı verilen böyle bir gen, hücrelere glikoz ithal eden bir proteini kodlar. Bunu bozmak, hücrelerin glikoz alımını azalttı ve çoğalma güçlerini artırdı.

Bu sonuç, şeker metabolizması ile yaşlanma arasında bir bağlantı bulan önceki çalışmalarla örtüşüyor, diyor San Francisco’daki California Üniversitesi’nden bir sinirbilimci olan Saul Villeda. Örneğin, araştırmacılar yakın zamanda bir diyabet ilacının maymunlarda yaşa bağlı bilişsel düşüşü engelleyebileceğini bildirdi. Ancak son bulgu özellikle önemli, çünkü kilit rolü olan ve gelecekteki çalışmalarda hedef alınabilecek belirli bir proteine işaret ediyor.

Villeda, yetişkin insanlarda nöral kök hücrelerin rolü söz konusu olsa bile, sonuçların bir gün nörodejeneratif koşulları tedavi edebilecek hücre tedavilerinin tasarımı için çok önemli bilgiler sağladığını söylüyor.

Kaynak ve devamı için : https://www.nature.com/articles/d41586-024-03177-9