Auswirkungen der Alterung auf die Kommunikation zwischen Nervenzellen ist nicht gut verstanden , eine Lücke, die es schwieriger macht , um eine Reihe von Krankheiten, Alzheimer und Parkinson -Krankheit zu behandeln .
Eine neue Studie von der Florida Campus der Scripps Research Institute ( TSRI ) gibt Einblick in Auswirkungen der Alterung auf neuronalen Schaltkreise im Gehirn , zum Teil deutlich Veränderung der Genexpression in einzelnen Neuronen . Diese Entdeckungen könnten den Weg zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen der Alterung auf unserer kognitiven Fähigkeiten und neue therapeutische Ziele für die Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen hinweisen .
" Obwohl wir nicht genau wissen, warum , wir wissen, gibt es eine Signal Ungleichgewicht , wie wir altern , und wir haben diese Änderungen auf der Ebene einzelner Neurone erfasst ", sagte Sathyanarayanan V. Puthanveettil ein TSRI Assistant Professor , der die Arbeit geführt . " Wenn wir die Grundlagen dieses Mechanismus zu identifizieren , können wir in der Lage, die spezifischen Mechanismus gezielt zu beeinflussen oder Reverse den Alterungsprozess im menschlichen Nervenzellen zu sein."
Um die elektrischen und physiologischen Eigenschaften einzelner Neurone aufzeichnen schufen die Forscher ein neues Verfahren und wendete sie auf der Meeresschnecke Aplysia californica, ein weit verbreitetes Tiermodell . Viele Aplysia Genexpressionssignaturen aufweisen Kollegen im menschlichen Genom .
Mit dieser Methode , die im Journal of Visualisierte Experimente veröffentlicht wurde , konnten die Wissenschaftler dann in der Lage, auf Neuron R15 , einem Impulsgruppen Neuron, das bei der Regulation des Wassergehalts und der Reproduktion beteiligt ist zu konzentrieren, die zeigen, wie ihre Antwort auf den Neurotransmitter Acetylcholin und Genexpression verändert mit dem Alter.
In einer Studie in der Fachzeitschrift PLoS ONE veröffentlicht wurde, beschrieben das Team bestimmte Veränderungen Impulsgruppenregelung und Aktionspotentiale - die in Zell-zu -Zell-Kommunikation eine zentrale Rolle spielen - während der Alterung des R15 , was darauf hindeutet , dass Veränderungen in der Reaktion auf Acetylcholin bei Altern hat im Laufe der Evolution in Organismen aus Schnecken auf Säugetiere erhalten geblieben .
In einer weiteren Studie , in in BMC Genomics veröffentlicht , zeigte das Team unerwartete Informationen über Genexpression während der R15 Alterung.
"Altern bringt bidirektionale Veränderungen in der Genexpression ," sagte Puthanveettil . "Einige Genexpression steigt , einige geht Dies war überraschend , vor allem , dass einige Genexpression ging - etwas, das man nicht unbedingt mit dem Altern in Verbindung . . "
Die Studie hat auch festgestellt, dass mehr als 1.000 DNA-Sequenzen unterschiedlich in reifen Neuronen im Vergleich zu alten R15 geregelt. Unter den spezifischen biologischen Signalwege, die verändert werden, sind Netzwerke beteiligt : Zellsignalisierung und SkelettmuskulaturEntwicklung; Zelltod und Überleben ; Zellfunktion Wartung und der embryonalen Entwicklung ; und neurologische Krankheiten und Entwicklungs und Erbkrankheiten .
Um diese Ergebnisse zu bestätigen , Puthanveettil und seine Kollegen auch isoliert und untersucht drei weitere Aplysia -Neuronen . Interessant ist, während alle Neuronen zeigten Veränderungen der Genexpression mit dem Alter, waren diese Veränderungen nicht zu den Neuronen notwendigerweise ähnliche . Auch die Größe der Veränderung war spezifisch für einzelne Neuronen.
Die Wissenschaftler untersuchen nun , wie und warum Altern anders wirkt Neuronen.