Исследование показало, в каком возрасте меняется мозг человека
Гиппокамп человека заметно перестраивается в возрасте примерно от 50 до 75 лет. Ученые составили подробную карту того, как с возрастом меняются отдельные клетки этой области мозга, которая играет ключевую роль в обучении и памяти.
Исследователи сравнили посмертные образцы гиппокампа 40 неврологически здоровых людей в возрасте от 20 до 95 лет. Они изучили активность генов, доступность хроматина, метилирование ДНК и ее трехмерную организацию на уровне отдельных клеток. Сочетание этих данных позволило увидеть, как с возрастом меняются состав ткани и программы работы клеток.
Одно из самых неожиданных открытий касается микроглии — резидентных иммунных клеток мозга. Долгое время считалось, что эта популяция формируется еще до рождения, а затем самостоятельно обновляется на протяжении всей жизни. Однако между 50 и 75 годами доля микроглии эмбрионального происхождения заметно сокращалась, а ей на смену приходили клетки с эпигенетическими признаками моноцитов — иммунных клеток, циркулирующих в крови.
У клеток новой популяции были заметнее признаки активации провоспалительных программ. Авторы допускают, что такая смена иммунного состава может подпитывать хроническое воспаление в стареющем мозге. Однако исследование не доказывает, что именно эта перестройка вызывает ухудшение памяти или нейродегенеративные заболевания.
С возрастом в гиппокампе также становилось меньше астроцитов — вспомогательных клеток, которые поддерживают нейроны и работу гематоэнцефалического барьера. Эта система отделяет ткань мозга от кровотока и ограничивает проникновение потенциально вредных веществ. У сохранившихся астроцитов также снижалась активность генов, связанных с выработкой энергии, и усиливались признаки клеточного стресса.
Изменения затронули и архитектуру генома. Внутри ядра ДНК уложена в сложную трехмерную структуру, от которой зависит, какие гены клетка может включать и выключать. С возрастом эта система становилась менее упорядоченной в разных типах клеток гиппокампа, а ее ослабление совпадало с изменениями в работе генов.
В итоге старение гиппокампа выглядит не просто как постепенное накопление повреждений. Оно включает скоординированную и нередко нелинейную перестройку иммунных, сосудистых и нервных клеток, причем часть процессов особенно заметно меняется в среднем возрасте.
Исследование опубликовано в Science и стало одной из работ, завершивших десятилетнюю программу 4D Nucleome Национальных институтов здравоохранения США. Ее участники изучали, как пространственная архитектура генома меняется в разных клетках и с течением времени. Созданная карта даст исследователям новые ориентиры для изучения старения мозга и поиска потенциальных терапевтических мишеней. Пока это фундаментальная база, а не готовый способ замедлить возрастные изменения.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
