Новое исследование в JCI Insight от команды Школы медицины Йеля описывает механизм, который защищает молодой мозг от вредных повышений кальция и который ослабевает с возрастом. Учёные изучали белок Glyoxalase 1 (GLO1), участвующий в удалении токсичных побочных продуктов. При избытке внутриклеточного кальция уровни и активность GLO1 повышались, что выглядит как компенсаторная реакция для уменьшения повреждений нейронов.
Лаборатории под руководством Эми Арнстен и Лорен Хачман Сансинг работали над этой темой; первый автор исследования — Элизабет Ву. Команда подробно изучала канал ryanodine receptor 2 (RyR2), который высвобождает кальций из гладкой эндоплазматической сети и который, по словам Ву, «как кран, который можно включать и выключать». С возрастом RyR2 может меняться так, что кран остаётся частично открытым и вызывает постоянную утечку кальция — явление, ранее связывали с болезнью Альцгеймера и Long COVID.
Чтобы смоделировать постоянную утечку, исследователи использовали животных с генетически «включённым» RyR2. Они измеряли экспрессию и активность GLO1 в префронтальной коре и гиппокампе. У мышей экспрессия GLO1 росла и достигала пика в 12 месяцев, а затем падала у старших животных. Животные с изменённым RyR2 и несохраняющейся повышенной активностью GLO1 показали ухудшение памяти в T-образном лабиринте, что указывает на важную компенсаторную роль GLO1.
Авторы отмечают, что понимание этого механизма может помочь в разработке новых терапий. Работа выполнена при поддержке Национальных институтов здравоохранения (NIH) и Йельского университета; содержание статьи — ответственность авторов и не обязательно отражает официальную позицию NIH.
Сложные слова
- компенсаторная — помогающий уменьшить повреждение или восстановить баланс
- эндоплазматической сети — внутриклеточная система мембран, где хранится кальций
- утечку кальция — неконтролируемый выход ионов кальция из клеток или органелл
- экспрессию — процесс образования белка на основе гена
- гиппокампе — область мозга, важная для памяти
- смоделировать — создать в эксперименте похожую ситуацию или явление
- внутриклеточного — находящийся или происходящий внутри клетки
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Какие возможные преимущества и риски вы видите у терапии, направленной на усиление активности GLO1 у пожилых людей?
- Почему, по вашему мнению, постоянная утечка кальция может быть связана с такими разными состояниями, как болезнь Альцгеймера и Long COVID?
- Какие дополнительные эксперименты или данные были бы полезны, чтобы проверить, можно ли целенаправленно исправить работу RyR2 и улучшить память?
Похожие статьи
Учёные сохраняют безопасность больших языковых моделей
Исследователи из North Carolina State University изучили, как улучшить безопасность больших языковых моделей. Они предложили метод замораживания критичных нейронов при донастройке, чтобы уменьшить опасные ответы и не потерять качество работы модели.
Нелеченое апноэ сна ускоряет старение сердечно‑сосудистой системы
Лабораторное исследование на мышах показало: длительная прерывистая гипоксия, напоминающая апноэ сна, повышает смертность и вызывает признаки преждевременного старения сердца и сосудов. Авторы призывают к ранней диагностике и лечению.