Stárnutí ovlivňuje mozkový cirkadiánní rytmus

Nový výzkum, který zahrnoval vyšetření tisíců genů z téměř 150 lidských mozků, ukazuje cirkadiánní rytmus změn genové aktivity se stárnutím.

Zjištění vědců z Lékařské fakulty University of Pittsburgh naznačují, že ve starším mozku začínají tikat biologické hodiny.

24hodinový cirkadiánní rytmus řídí téměř všechny procesy v mozku a těle, jako je cyklus spánku / bdění, metabolismus, bdělost a poznávání, vysvětlila vedoucí výzkumná pracovnice Colleen McClung, Ph.D., docentka psychiatrie, Pittova lékařská fakulta.

"Studie uvádějí, že starší dospělí mají tendenci provádět složité kognitivní úkoly lépe ráno a zhoršovat se během dne," řekl McClung. "Víme také, že cirkadiánní rytmus se stárnutím mění, což vede k probuzení dříve ráno, méně hodin spánku a méně robustních rytmů tělesné teploty."

Kromě toho přítomnost genových změn nebo „molekulárního stárnutí“ v mozku dříve prokázal spoluřešitel Etienne Sibille, Ph.D., bývalý profesor psychiatrie na Pitt School of Medicine a nyní Campbell Family Chair v Klinická neurověda v Centru pro závislost a duševní zdraví na University of Toronto.

Pro novou studii se vědci z obou škol rozhodli podívat se na účinky normálního stárnutí na molekulární rytmy v prefrontální kůře, oblasti mozku zapojené do učení, paměti a dalších aspektů kognitivního výkonu.

Vědci zkoumali vzorky mozku od 146 lidí bez anamnézy duševního zdraví nebo neurologických problémů, jejichž rodiny věnovaly své pozůstatky lékařskému výzkumu a u nichž byla známa doba smrti.

Kategorizovali mozky podle toho, zda pocházely od osoby mladší 40 let nebo starší 60 let, a pomocí nově vyvinuté statistické techniky analyzovaly dva vzorky tkáně z prefrontální kůry na rytmickou aktivitu nebo expresi tisíců genů.

Pomocí informací, které měli o době smrti, identifikovali 235 základních genů, které tvoří molekulární hodiny v této části mozku.

"Jak jsme očekávali, mladší lidé měli tento denní rytmus ve všech klasických" hodinových "genech," řekl McClung. "U mnoha těchto genů však došlo u starších lidí ke ztrátě rytmu, což by mohlo vysvětlit některé změny, ke kterým dochází v spánku, poznávání a náladě v pozdějším životě."

K jejich překvapení vědci také našli soubor genů, které získaly rytmiku u starších jedinců.

Tyto informace by mohly být v konečném důsledku užitečné při vývoji léčby kognitivních a spánkových problémů, které se mohou vyskytnout při stárnutí, a také při možné léčbě „zapadání slunce“, což je stav, kdy jsou starší jedinci s demencí ve večerních hodinách rozrušení, zmatení a úzkostliví. , uvedli vědci.

"Vzhledem k tomu, že deprese je spojena se zrychleným stárnutím molekul a s narušením každodenních rutin, mohou tyto výsledky také osvětlit molekulární změny, ke kterým dochází u dospělých s depresí," uvedl Sibille.

Vědci dále plánují prozkoumat funkci genů cirkadiánního rytmu mozku v laboratorních a zvířecích modelech a také zjistit, zda jsou změněny u lidí trpících psychiatrickými nebo neurologickými nemocemi.

Studie byla zveřejněna v Sborník Národní akademie věd.

Zdroj: Lékařská fakulta University of Pittsburgh