Nie jest tajemnicą, że młody organizm regeneruje się znacznie szybciej niż starszy. Naukowcy od wielu lat poszukują czynników, które regulują tempo procesów naprawczych. Gdyby udało się je zidentyfikować i nauczyć się na nie wpływać, być może byłoby to równoznaczne z odkryciem sekretu wiecznej młodości.
Dzięki zespołowi naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco, pod kierownictwem dr Saula Villedy, zrobiliśmy kolejny krok do osiągnięcia tego celu. Badacze ci wykorzystali technikę zwaną parabiozą, polegającą na chirurgicznym połączeniu układów krążenia dwóch myszy (w tym przypadku starej i młodej) tak, aby krew mogła swobodnie przepływać między ich organizmami. Zaobserwowano, że w takich warunkach mózg starszego zwierzęcia regenerował się znacznie lepiej, wzrosło też tempo neurogenezy. Odwrotne efekty zauważono u zwierzęcia młodszego – jego mózg starzał się szybciej.
Odkąd dokonano tego odkrycia, starano się zidentyfikować obecny we krwi zwierząt czynnik, który tak silnie wpływa na kondycję ośrodkowego układu nerwowego. Okazało się iż jest to białko zwane Tet2, enzym katalizujący wytwarzanie 5-hydroksymetylocytozyny (5hmC), która jest niezbędna dla prawidłowego rozwoju nowych neuronów. W starzejącym się mózgu spada poziom zarówno Tet2, jak i 5hmC, co przekłada się na obniżenie intensywności neurogenezy. Dzięki wykorzystaniu techniki interferencji RNA (RNAi) naukowcy zablokowali gen kodujący Tet2 w hipokampie młodych zwierząt, u których proces ten w normalnych warunkach zachodzi z dużą wydajnością. Modyfikacja ta sprawiła, że zmniejszyła się u nich liczebność nowych neuronów. Doszło także do osłabienia funkcji poznawczych, co znalazło wyraz w pogorszeniu wyników testów sprawdzających uczenie się i pamięć. Gdy z kolei za pomocą specjalnie zmodyfikowanych wirusów wywołano nadekspresję tego samego genu w mózgach starych myszy, otrzymano zaskakujące wyniki. Tempo neurogenezy nie tylko wzrosło, ale osiągnęło poziom obserwowany u młodych zwierząt. Przełożyło się to na istotną poprawę pamięci i zdolności do uczenia się.
Dr Saul Villeda był zaskoczony otrzymanymi wynikami. “Zawsze zakładałem, że skoro u myszy w średnim wieku nie występują jawne zaburzenia poznawcze, nie bylibyśmy w stanie usprawnić funkcjonowania ich mózgu, ale widzimy, że jednak można poprawić zdolności poznawcze i sprawić, że będą one lepsze niż w normalnych warunkach” – mówi.
O białku Tet2 wiadomo, że jest regulatorem epigenetycznym – odpowiada za regulację ekspresji poszczególnych fragmentów DNA. Mutacje w obrębie kodującego je genu stanowi czynnik ryzyka wielu schorzeń związanych z procesem starzenia się, w tym chorób sercowo-naczyniowych, udaru mózgu czy nowotworów. Teraz wiadomo, że postępujące wraz z wiekiem obniżenie jego poziomu wpływa na tempo neurogenezy. Co więcej, enzym ten pełni istotne funkcje nie tylko w komórkach macierzystych hipokampa – usunięcie go z obrębu całej tej struktury powoduje jeszcze silniejsze upośledzenie funkcji poznawczych. Badacze podejrzewają, że może on wpływać także na inne procesy związane ze sprawnością umysłową, np. na neuroplastyczność. Obecnie nie wiadomo również, w jaki sposób czynniki obecne we krwi młodych myszy wpływają na zwiększenie poziomu Tet2 w ośrodkowym układzie nerwowym starych osobników. Dr Villeda zapowiada prowadzenie dalszych badań, mających na celu wyjaśnienie tego mechanizmu.
