Studiile efectuate pe oameni care trăiesc mai mult de 100 de ani au arătat că mulți au în comun o versiune neobișnuită a unei gene numită proteină O3 din cutia Forkhead (FOXO3). Această descoperire i-a determinat pe Dr. Jihye Paik, profesor asociat de patologie și medicină de laborator la Weill Cornell Medicine, și colegii săi să investigheze modul în care această genă contribuie la sănătatea creierului, în timpul îmbătrânirii.
În 2018, Dr. Paik și echipa ei au arătat că șoarecii cărora le lipsește gena FOXO3 din creier nu sunt în măsură să facă față stărilor de stres din creier, ceea ce duce la moartea progresivă a celulelor creierului. Noul lor studiu, publicat pe 28 ianuarie în Nature Communications, relevă faptul că FOXO3 păstrează capacitatea creierului de a se regenera prin împiedicarea divizării celulelor stem până când mediul va sprijini supraviețuirea noilor celule.
„Celulele stem produc noi celule cerebrale, care sunt esențiale pentru învățare și memorie de-a lungul vieții noastre adulte”, a spus dr. Paik. "Dacă celulele stem se divid fără control, acestea se epuizează. Gena FOXO3 pare să-și facă treaba oprind celulele stem de la divizare până după ce stresul a trecut."

Ce produce stresul în creier

Multe provocări, cum ar fi inflamația, radiațiile sau lipsa de substanțe nutritive adecvate, pot stresa creierul. Dar dr. Paik și colegii ei au analizat în mod specific ce se întâmplă atunci când celulele stem cerebrale sunt expuse la stres oxidativ, care apare atunci când se acumulează tipuri dăunătoare de oxigen în organism.
„Am aflat că proteina FOXO3 este modificată direct de stresul oxidativ”, a spus ea. Această modificare trimite proteina în nucleul celulei stem, unde se activează genele de răspuns la stres.
Răspunsul la stres rezultat duce la epuizarea unui nutrient numit s-adenosilmetionină (SAM). Acest nutrient este necesar pentru a ajuta o proteină numită lamin să formeze un înveliș protector în jurul ADN-ului din nucleul celulei stem.
„Fără SAM, laminul nu poate forma această barieră puternică și ADN-ul începe să se scurgă”, a spus ea.
Celula confundă acest ADN cu o infecție cu virus, care declanșează un răspuns imun numit răspuns interferon de tip I. Acest lucru face ca celula stem să intre în stare latentă și să nu mai producă neuroni noi.
Acest răspuns este de fapt foarte bun pentru celulele stem, deoarece mediul exterior nu este ideal pentru neuronii nou-născuți, a explicat dr. Paik. "Dacă ar fi făcute celule noi în astfel de condiții stresante, ar fi ucise. Este mai bine ca celulele stem să rămână inactive și să aștepte până când stresul dispare pentru a produce neuroni."

„Ar putea fi sabie cu două tăișuri”

Studiul poate explica de ce anumite versiuni ale FOXO3 sunt legate de vieți extraordinar de lungi și sănătoase - poate ajuta oamenii să păstreze o bună rezervă de celule stem cerebrale. De asemenea, poate ajuta la explicarea de ce exercițiile fizice regulate, care stimulează FOXO3, ajută la păstrarea clarității mentale. Dar dr. Paik a avertizat că este prea devreme pentru a ști dacă aceste noi informații ar putea fi utilizate pentru a crea noi terapii pentru bolile cerebrale.
„Ar putea fi o sabie cu două tăișuri”, a explicat dr. Paik. "Activarea excesivă a FOXO3 ar putea fi foarte dăunătoare. Nu vrem să menținem acest lucru tot timpul."
Pentru a înțelege mai bine procesele implicate, ea și colegii ei vor continua să studieze modul în care FOXO3 este reglementat și dacă activarea sau dezactivarea acestuia pe scurt ar fi benefică pentru sănătate.

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCMedical și pe Google News

Te-a ajutat acest articol?

Urmărește pagina de Facebook DCMedical și pagina de Instagram DCMedical Doza de Sănătate și accesează mai mult conținut util pentru sănătatea ta, prevenția și tratarea bolilor, măsuri de prim ajutor și sfaturi utile de la medici și pacienți.