Wyniki nowego badania opublikowanego w Komunikacja przyrodnicza wskazują, że wcześniej odkryty „słaby punkt” w mózgu może wykazywać degenerację w starszym wieku. Obszar ten, będący siecią regionów rozwijających się później w okresie dojrzewania, jest również podatny na schizofrenię i chorobę Alzheimera (AD).¹

Źródło zdjęcia: Artur | stock.adobe.com

„Wiemy, że konstelacja obszarów mózgu ulega degeneracji na wcześniejszym etapie starzenia, a w tym nowym badaniu wykazaliśmy, że te konkretne części mózgu są najbardziej podatne na cukrzycę, zanieczyszczenie powietrza spowodowane ruchem drogowym – które staje się coraz ważniejszą przyczyną demencji – oraz alkohol. spośród wszystkich powszechnych czynników ryzyka demencji” – stwierdziła profesor i główna autorka badania, dr Gwenaëlle Douaud, w komunikacie prasowym.¹

Na potrzeby tego badania naukowcy przeprowadzili badanie asocjacyjne obejmujące cały genom, w którym wzięło udział około 40 000 uczestników. Zaangażowani uczestnicy otrzymali obrazowanie mózgu w celu oceny wszelkich powiązań między siecią mózgową „ostatnie weszło, pierwsze wyszło” (LIFO) a 161 modyfikowalnymi czynnikami ryzyka (MRF), które podzielono na 1 z 15 możliwych kategorii: ciśnienie krwi, cholesterol, cukrzyca, waga , spożycie alkoholu, palenie tytoniu, nastrój depresyjny, stany zapalne, zanieczyszczenia, słuch, sen, socjalizacja, dieta, aktywność fizyczna i edukacja. Uznano, że czynniki ryzyka można modyfikować, jeśli można je potencjalnie zmieniać przez całe życie, aby zmniejszyć ryzyko wystąpienia demencji.²

Wyniki wykazały, że sieci LIFO wykazujące wcześniejsze i przyspieszone starzenie się są bardziej podatne na procesy chorobowe, takie jak choroba Alzheimera. Co więcej, odkrycia pokazują, że 7 klastrów genetycznych – z których 2 znajdowały się w regionie pseudoautosomalnym chromosomów płciowych kodujących 2 antygeny układu krwi XG – zostało znacząco powiązanych i replikowanych w całym genomie. Ponadto naukowcy zauważają, że po uwzględnieniu wpływu wieku i płci cukrzyca, zanieczyszczenia spowodowane ruchem drogowym i alkohol znalazły się wśród najbardziej szkodliwych MRF w wrażliwych obszarach mózgu. Przewidywano, że ryzyko demencji wzrośnie z powodu zanieczyszczenia dwutlenkiem azotu, które ma najgłębszy wpływ na obszary mózgu LIFO.²

„To, co czyni to badanie wyjątkowym, to fakt, że zbadaliśmy unikalny wkład każdego MRF, przyglądając się im wszystkim razem, aby ocenić wynikającą z tego degenerację tego konkretnego „słabego punktu” mózgu” – powiedział współautor Anderson Winkler, doktor medycyny, profesor , Uniwersytet Teksasu w Rio Grande Valley i Narodowy Instytut Zdrowia w komunikacie prasowym. „To właśnie dzięki takiemu kompleksowemu, holistycznemu podejściu – i po uwzględnieniu wpływu wieku i płci – trzy z nich okazały się najbardziej szkodliwe: cukrzyca, zanieczyszczenie powietrza i alkohol”.¹

Co więcej, odkrycia pokazują również, że z 7 badań klastrów genetycznych 3 były całkowicie nowe i nie znaleziono ich w innych badaniach obrazowania mózgu. Autorzy zauważają, że sugeruje to, że poza trafieniami genetycznymi powiązanymi z siecią mózgową LIFO i istotnymi czynnikami ryzyka, zmiennymi stylu życia i zaburzeniami mózgu, inne podstruktury genetyczne sieci LIFO są w zasadzie specyficzne dla tej sieci, a nie dla żadnego innego fenotypu obrazowania, który istnieje.²

Ponadto autorzy zauważają, że wiek i płeć to dwie najważniejsze zmienne zakłócające na pierwszym etapie analizy, ponieważ zmniejszały one udział najczęstszych MRF – ciśnienia krwi, cholesterolu i masy ciała – przed do regresji. Po korektach uznano, że te MRF nie są już istotne.²

„Odkryliśmy, że na tę sieć mózgową wpływa kilka odmian genomu, które są powiązane ze śmiercią z przyczyn sercowo-naczyniowych, schizofrenią, AD i chorobą Parkinsona, a także z dwoma antygenami mało znanej grupy krwi – nieuchwytnym antygenem XG systemu, co było całkowicie nowym i nieoczekiwanym odkryciem” – stwierdził Douaud w komunikacie prasowym.¹

Naukowcy zdają sobie sprawę z ograniczeń badania, które obejmują sposób, w jaki zarejestrowano dane zbadane w analizie, brakujące wartości, zmienne dla każdego MRF oraz selekcję każdej zmiennej. Ponadto autorzy zauważają, że kolejnym ograniczeniem jest założenie, że wszystkie MRF są „liniowe” i jako takie zostały zarejestrowane. Co więcej, badacze przyznają, że wzorce funkcjonowania mózgu, przekrojowe i podłużne, mogą się różnić oraz że trajektorie pamięci epizodycznej i semantycznej u dorosłych mogą się różnić, zwłaszcza u młodszych dorosłych.2

„…Dwa z naszych 7 odkryć genetycznych znajdują się w tym konkretnym regionie zawierającym geny grupy krwi XG, a region ten jest wysoce nietypowy, ponieważ jest wspólny dla chromosomów płci X i Y. Jest to naprawdę intrygujące, ponieważ niewiele wiemy o tych częściach genomu; nasza praca pokazuje, że dalsze badanie tej genetyki przynosi korzyści ziemia nieznana”- powiedział w komunikacie prasowym współautor badania Lloyd Elliott, mgr, doktor, profesor na Uniwersytecie Simona Frasera w Kanadzie.¹

Bibliografia

1. Uniwersytet Oksfordzki. Nowe badanie ujawniło czynniki ryzyka szybszego starzenia się mózgu. Informacja prasowa. 27 marca 2024 r. Dostęp: 2 kwietnia 2024 r. https://www.eurekalert.org/news-releases/1038994

2. Manuello, J., Min. J., McCarthy, P. i in. Wpływ genetycznych i modyfikowalnych czynników ryzyka na obszary mózgu podatne na starzenie się i choroby. Nat Commun 15, 2576 (2024) doi:10.1038/s41467-024-46344-2