Анализ работы тысяч генов из мозга 146 человек показал, что суточные колебания экспрессии генов меняются по мере старения. Работа опубликована учёными из Медицинской школы Питтсбургского университета в Трудах Национальной академии наук США (PNAS).
24-часовой циркадный ритм регулирует почти все процессы, как в теле, так и в мозге. Это и циклы сон/бодрствование, и изменения метаболизма, и способность к концентрации и познавательным процессам. Эти ежедневные колебания регулируется определенными генами, работа которых в человеческом мозге еще плохо изучена.
«Исследования показали, что пожилые люди, как правило, лучше выполняют сложные интеллектуальные задачи утром, и хуже в течение дня и вечером. Мы знаем, также, что циркадный ритм меняется с возрастом, что приводит к раннему пробуждению и уменьшению количества сна, изменению температурных ритмов», – говорит первый автор статьи Коллин МакКланг, Ph.D., адъюнкт-профессор психиатрии Питтсбургской школы медицины.
Активность генов в мозге меняется в течение суток
Исследование касалось молекулярных последствий старения в префронтальной коре – области ответственной за обучение и память, в области полей Бродмана BA11 и BA47. Ученые работали с двумя группами образцов: мозг от доноров моложе 40 лет, и тех, кто старше 60 лет. Всего исследовались образцы от 146 человек. Авторам удалось обнаружить 235 генов, имеющих суточные изменения в своей экспрессии. Помимо этого, учёные выделили больше тысячи генов (!), также отвечающих за изменения циркадной активности у пожилых людей. Все эти гены могут быть ответственны не только за нарушения циркадных ритмов, но и за компенсацию таких нарушений.
«Впервые были обнаружены «генетические молекулярные часы», ответственные за возрастные изменения суточных ритмов. Кроме этого, оказалась подтверждена возможность регистрации изменений суточной экспрессии генов», – резюмируют авторы работы.