Группа учёных из Германии, США и Швейцарии, экспериментировавшая на грызунах, прояснила механизм возрастного ослабления познавательных способностей и нашла способ их частичного восстановления.



Снижение когнитивных функций считается совершенно естественным результатом старения животных и человека, однако проследить цепочки биологических изменений, связывающие два процесса, не удавалось. Задавшись целью выявить эти связи, авторы провели серию опытов с животными в возрасте 3 и 16 месяцев, которым предлагалось пройти стандартное тестирование пространственной памяти (так называемый водный лабиринт Морриса). Мышей также учили ассоциировать определённое окружение с несильным ударом электрическим током.

При исследовании тканей гиппокампа грызунов было установлено, что в организме молодых животных реализуется специальная программа экспрессии около 1 500 генов, обеспечивающая консолидацию памяти (закрепление воспоминаний). У 16-месячных мышей уровни экспрессии этих генов изменялись далеко не так сильно, следствием чего и стали более низкие результаты в тестах.

Как выяснилось в ходе анализа ДНК нейронов гиппокампа, обнаруженные отличия связаны с ацетилированием гистона Н4. Гистонами называют протеины, образующие структуру, которую обвивает ДНК при упаковке в хромосомы.

У животных в возрасте ацетильная группа не присоединяется к одной из частей гистона Н4, которая располагается вблизи упомянутой выше группы генов; отсюда можно сделать вывод о том, что ацетилирование необходимо для «включения» генов. При введении фермента, способствующего ацетилированию, 16-месячные мыши практически догнали своих более молодых сородичей по уровню результатов.

По словам авторов, аналогичные проблемы с присоединением ацетильной группы к гистону испытывают люди, страдающие болезнью Альцгеймера. Для исправления ситуации, впрочем, потребуется препарат, обеспечивающий ацетилирование строго определённой части гистона; вероятность разработки такого средства мала. Кроме того, вмешательство в нормальное развитие организма теоретически может давать побочные эффекты.

Полная версия отчёта опубликована в журнале Science.

Подготовлено по материалам NewScientist.

Источник
07 мая 2010