Gen kromosom Silent X 'dibangun kembali' pada wanita yang lebih tua, mungkin meningkatkan kekuatan otak, studi menemukan
Gen -gen yang tidak aktif pada kromosom X dapat dibangun kembali di usia tua, berpotensi memberi otak wanita yang menua dorongan yang tidak diterima oleh otak pria.
Fenomena ini dapat membantu menjelaskan mengapa, pada banyak langkah, wanita menunjukkan tingkat ketahanan kognitif yang lebih tinggi di usia tua daripada pria.
Temuan ini berasal dari studi baru pada tikus laboratorium, dan para peneliti juga mendukung hasilnya dengan data genetik dari manusia. Penelitian lebih lanjut masih diperlukan untuk mengkonfirmasi bahwa temuan pada tikus diterjemahkan ke orang -orang, tetapi secara keseluruhan, pekerjaan menunjuk pada perbedaan potensial dalam bagaimana usia otak perempuan dan laki -laki.
Secara historis, “Kami belum pernah melihat X Chrom[osome] Sangat banyak, “kata Rachel Buckleyseorang profesor neurologi di Harvard Medical School yang tidak terlibat dalam studi baru. “Dan sekarang kita mulai benar -benar menyinari sorotan yang sangat, sangat besar di atasnya, dan kita mulai menyadari hal -hal yang belum sepenuhnya kita hargai” – yaitu, bagaimana seks kromosom mungkin mempengaruhi bagaimana usia otak.
“Ada target terapeutik yang sangat penting dan berpotensi yang keluar dari kertas -kertas ini” yang fokus pada kromosom X, kata Buckley kepada Live Science.
Terkait: Apakah memang ada perbedaan antara otak pria dan wanita? Sains yang muncul mengungkapkan jawabannya.
Ketahanan otak wanita
Tampaknya ada perbedaan mendasar dalam bagaimana pria dan wanita menua. Ketika datang ke otak, wanita memiliki tingkat yang lebih rendah Berbagai bentuk demensia daripada laki -laki, meskipun Wanita hidup lebih lamarata -rata. Satu pengecualian adalah bahwa perempuan memiliki tingkat yang lebih tinggi Penyakit Alzheimer dari laki -laki, meskipun Wanita dengan Alzheimer cenderung bertahan lebih lama dari laki -laki dengan kondisinya.
“Ada banyak tren terdokumentasi di mana ada ketahanan dalam penuaan kognitif pada populasi wanita, dibandingkan dengan pria,” kata Penulis Pertama Margaret Gadekseorang mahasiswa MD-PhD di University of California, San Francisco. “Ada banyak alasan mengapa tren ini bisa berlaku, tetapi satu hal yang ingin kami lihat adalah peran kromosom X,” kata Gadek kepada Live Science.
Bersamaan dengan hormon, kromosom seks – X dan Y – adalah salah satu perbedaan biologis yang paling jelas antara pria dan wanita, dan mereka dapat membantu memberikan penjelasan biologis mengapa perbedaan ini muncul dalam penuaan.
Laki -laki biasanya membawa satu x dan satu y di setiap sel; Mereka mewarisi X dari ibu mereka dan Y dari ayah mereka. Wanita, di sisi lain, biasanya membawa dua x kromosom – Satu dari ibu dan satu dari ayah. Tetapi setiap sel hanya membutuhkan satu x untuk menjadi aktif, jadi pada wanita, X kedua adalah “dibungkam,” hanya menyisakan dinyalakan oleh ibu atau ayah.
Ini bukan proses yang mulus. Beberapa gen pada kromosom X yang dibungkam melarikan diri dari proses pembungkaman itu, dan dengan demikian tetap dinyalakanketika Gen tambahan mungkin dihidupkan kembali Seiring bertambahnya usia pribadi. Gadek dan rekan -rekannya bertanya -tanya bagaimana gen yang “muncul kembali” ini dapat menjadi faktor dalam penuaan otak, terutama mengingat bahwa pembungkaman ini adalah fenomena wanita yang unik.
Hampir dua lusin gen “dibangun kembali”
Dalam studi baru mereka, diterbitkan 5 Maret di jurnal Kemajuan Sainspara peneliti melintasi dua subspesies tikus lab – yang disebut Homo sapiens Dan Mus castaneus – sehingga masing -masing keturunan tikus akan mewarisi satu x dari subspesies sebelumnya dan satu dari yang terakhir. Tim juga secara genetik mengubah tikus sehingga x dari M. castaneus selalu dibungkam. Biasanya, x yang kebetulan dibungkam di setiap sel adalah acak.
Pengaturan eksperimental ini membuatnya lebih mudah untuk mengetahui kromosom mana gen aktif dan, oleh karena itu, apakah itu telah “lolos” proses pembungkaman, Gadek menjelaskan.
Dengan tikus yang dimodifikasi di tangan mereka, tim kemudian memeriksa aktivitas gen pada empat tikus muda dan empat tikus tua, yang terakhir berusia 20 bulan. (Itu sekitar 65 dalam tahun manusia.)
Mereka secara khusus memperbesar aktivitas gen dalam sel -sel dari Hippocampuspusat memori utama di otak yang cenderung menyusut dengan penuaan normal dan penurunan kognitif dan sangat terpengaruh dalam demensia. Mereka melihat lebih dari 40.000 sel secara total, termasuk neuron dan berbagai jenis sel glial, yang membantu mempertahankan dan mendukung neuron di otak dan juga membuat zat isolasi, yang disebut mielin.
Analisis ini mengungkapkan bahwa, dengan usia, sekitar 22 gen yang awalnya dibungkam kembali. Beberapa gen yang sama dibangun kembali di banyak tikus, sementara yang lain lebih bervariasi, tambah Gadek.
“Saya benar-benar terkejut melihat bahwa kami bisa memikirkan pelarian inaktivasi terkait X sebagai fungsi usia,” kata Buckley. “Jadi seiring bertambahnya usia wanita, akan ada lebih banyak dari itu”-yang berarti aktivitas gen terkait X-“dan sebenarnya beberapa di antaranya cukup protektif,” tambahnya.
Pentingnya isolasi di otak
Di antara 22 gen yang dibangkitkan kembali, satu dipanggil PLP1 Melompat keluar sebagai hal yang menarik, sebagian karena dinyalakan dalam tujuh dari sembilan jenis sel yang diteliti, kata Gadek.
PLP1 membawa instruksi untuk membuat komponen kunci myelin, isolasi berlemak yang membantu neuron mengirim sinyal secara efisien. Diketahui bahwa mutasi di PLP1 dapat mengurangi jumlah mielin di otak, mengakibatkan kecacatan intelektual. Juga diketahui bahwa myelin bisa dikompromikan dalam penuaan Dan hilangnya fungsi mielin itu dapat berkontribusi pada penurunan kognitif.
Untuk melihat apakah kebangkitan kembali PLP1 dapat meningkatkan kognisi, para ilmuwan menjalankan beberapa percobaan dengan tikus jantan dan betina. Dalam satu, mereka mengkonfirmasi bahwa tikus betina yang lebih tua memiliki lebih banyak aktivitas PLP1 di hippocampi mereka daripada tikus jantan yang lebih tua. Dalam percobaan kedua, para peneliti secara artifisial meningkatkan PLP1 menggunakan pengeditan gen Baik laki -laki tua dan perempuan tua, dan mereka menemukan bahwa kedua jenis kelamin berkinerja lebih baik pada tes pembelajaran dan ingatan setelah dorongan itu.
Untuk melihat apakah ada salah satu temuan yang diperluas kepada manusia, tim melihat data yang sebelumnya dikumpulkan untuk studi besar jaringan otak manusia. Data tidak tersedia untuk hippocampus, tetapi jaringan otak segera di sekitar hippocampus menunjukkan lebih banyak aktivasi PLP1 pada wanita yang lebih tua daripada pria yang lebih tua. Jadi itu mengisyaratkan bahwa fenomena yang sama mungkin terjadi pada orang.
Gadek mengatakan bahwa, di masa depan, dia akan tertarik untuk melihat gen yang dibangun kembali ini pada model penyakit hewan seperti demensia, karena percobaan tikus saat ini hanya melihat penuaan yang sehat. Buckley menambahkan bahwa juga akan menarik untuk menyelidiki fenomena dalam konteks menopause.
Terkait: Penuaan otak yang lebih cepat diikat ke kromosom X yang diwarisi dari ibu
Dalam menopause, kadar estrogen anjlok. Hormon ini memiliki banyak fungsi di otak, termasuk membantu pesawat terbang bakar dari darah ke sel -sel otak. Buckley menunjuk penelitian yang dipimpin oleh ahli saraf Roberta Brinton dari University of Arizona, yang menunjukkan bahwa, ketika kadar estrogen menurun, otak dapat memecah sebagian mielinnya sendiri untuk bahan bakar.
Dalam membaca studi baru, Buckley menghubungkan titik -titik dan bertanya -tanya apakah dorongan di myelin di kemudian hari bisa menjadi cara pulih dari hit yang diambil lebih awal, selama menopause. “Itu sesuatu yang benar -benar membuat saya duduk dan memperhatikan,” katanya, meskipun ide ini spekulatif untuk saat ini.
Mengingat penelitian ini terutama pada tikus, Buckley mencatat bahwa lebih banyak pekerjaan diperlukan untuk melihat bagaimana fenomena ini terungkap di otak manusia. Dan dalam jangka panjang, penting bagi para ilmuwan untuk mempelajari peran kromosom Y dalam penuaan otak; Meskipun membawa gen yang jauh lebih sedikit daripada X, mungkin masih berdampak, katanya.
“Satu hal yang disoroti makalah ini adalah mempelajari kromosom seks bukanlah masalah kesehatan wanita,” kata Gadek. “Ini memberikan wawasan tentang penuaan kognitif dan tentu saja bidang kesehatan lainnya yang dapat bermanfaat bagi pria dan wanita dan semua orang, karena kita semua memiliki kromosom X.”
