Циркадният ритъм на гените се променя с възрастта

Циркадният ритъм на генната активност се променя с възрастта, според ново проучване в Университета в Питсбърг, което изследва хиляди гени от близо 150 човешки мозъка. Констатациите също така предполагат, че в по-стария мозък се появява нов биологичен часовник.

Почти всички мозъчни и телесни процеси, като цикъл сън / събуждане, метаболизъм, бдителност и познание, се контролират от 24-часов циркаден ритъм. Тези модели на ежедневна активност се регулират от определени гени, които се намират в почти всички клетки, но рядко са изследвани в човешкия мозък.

„Проучванията показват, че възрастните хора са склонни да изпълняват сложни когнитивни задачи по-добре сутрин и да се влошават през деня“, казва старши изследовател Колийн Маклунг, д-р.

„Знаем също, че циркадният ритъм се променя със стареенето, което води до събуждане по-рано сутринта, по-малко часове сън и по-малко стабилни ритми на телесната температура.“

Наличието на генни промени или „молекулярно стареене“ в мозъка е показано преди от старши съ-изследовател д-р Етиен Сибил.

За проучването учените изследваха ефектите от нормалното стареене върху молекулярните ритми в човешката префронтална кора, област на мозъка, участваща в ученето, паметта и други аспекти на когнитивните резултати.

Изследователите са разгледали мозъчни проби от 146 души без история на психично здраве или неврологични проблеми, чиито семейства са дарили останките си за медицински изследвания и за които е известно времето на смъртта. Те категоризират мозъка в зависимост от това дали са произлезли от човек на възраст под 40 години или над 60 години и след това анализират две тъканни проби от префронталната кора за ритмична активност или експресия на хиляди гени.

Те идентифицираха 235 основни гена, които изграждат молекулярния часовник в тази част на мозъка.

„Както очаквахме, по-младите хора имаха този ежедневен ритъм във всички класически гени на„ часовника “, каза д-р МакКлунг. „Но имаше загуба на ритъм в много от тези гени при възрастни хора, което може да обясни някои промени, които се случват в съня, познанието и настроението в по-късен живот.“

За тяхна изненада екипът откри и набор от гени, които придобиха ритмичност при възрастни индивиди.

Констатациите могат да допринесат за разработването на лечения за когнитивни проблеми и проблеми със съня при възрастни хора, както и за потенциално лечение за „залез слънце“, състояние, при което възрастните пациенти с деменция стават развълнувани, объркани и тревожни вечер.

„Тъй като депресията е свързана с ускорено молекулярно стареене и с нарушения в ежедневните процедури, тези резултати също могат да хвърлят светлина върху молекулярните промени, настъпващи при възрастни с депресия“, каза Сибил.

В бъдещи изследвания учените планират да изследват функцията на гените на циркадния ритъм на мозъка в лабораторни и животински модели, както и да видят дали те са променени при хора, които имат психиатрични или неврологични заболявания.

Констатациите се публикуват онлайн в Известия на Националната академия на науките.

Източник: Университети в Питсбърг Училища на здравните науки