Изследователите разкриват молекулярна връзка между затлъстяването и дефицита на паметта при мишки, както и потенциално лечение

влоши

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.sciachingamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text =" Регистрация "data-newsletterpromo_art button-link = "https://www.sciachingamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

Не е тайна, че затлъстяването, което тормози над 600 милиона души по целия свят - повече от един на всеки трима възрастни само в САЩ, води до сериозни здравословни проблеми: сърдечно-съдови заболявания, диабет и дори няколко вида рак. Но затлъстяването също е установено като рисков фактор за когнитивния спад, особено при хората на средна възраст и по-възрастните.

Това, което не е толкова добре разбрано, е основният молекулярен механизъм на тази връзка - и точно това е група от изследователи от Университета на Алабама в Бирмингам, която се опитва да дешифрира в експеримент от четири части върху мишки, публикуван миналия месец в The Journal of Neuroscience.

Първо, изследователите са изследвали поведението на здрави и затлъстели мишки по време на задачи с памет, включващи разпознаване и местоположение на обекти. Подобно на предишни изследвания от други групи, екипът от Алабама установява, че в сравнение със здравите си колеги, мишките с наднормено тегло се представят зле с задача за пространствена памет, която разчита на хипокампуса на мозъка.

След това изследователите разгледаха епигенетичните различия в хипокампите на здрави и затлъстели мишки - с други думи, дали факторите на околната среда, в случая затлъстяването, може да са повлияли на експресията на гени в хипокампуса и в двете групи мишки. Използвайки техника на молекулярно пречистване, за да изолира и анализира метилирани ДНК последователности (които са свързани с генно потискане), екипът потвърди, че четири гена, свързани с формирането на паметта, не са изразени толкова силно при затлъстелите мишки - което предполага, че тяхното затлъстяване по някакъв начин е повлияло как клетките „четат“ тези гени. „Едно от особено вълнуващите неща е, че тази находка свързва две горещи области на неврологията: епигенетични механизми и когнитивни ефекти на затлъстяването“, казва Дейвид Суат, невробиолог от Алабама и съавтор на изследването.

По-специално един ген, Sirtuin 1 (Sirt1), показва допълнителни епигенетични промени, които не са наблюдавани в останалите три гена. „Това означаваше, че Sirt1 може да лежи в връзката на метаболитната дисфункция и формирането на паметта“, казва водещият автор Франки Хейуърд, аспирант в лабораторията на Суат. „Ние бяхме първите, които изрично замесихме намалено Sirt1 и повишено метилиране на ДНК Sirt1 в етиологията на индуцирано от затлъстяването увреждане на паметта.“

За да проверят тази теория, изследователите експериментално намалиха експресията на Sirt1 при иначе здрави мишки и установиха, че точно като затлъстелите мишки те се представят слабо в задачата на паметта, зависима от хипокампуса. Накрая, за да разследват възможно лечение, те се обърнаха към ресвератрол, молекула, която активира Sirt1. Екипът успешно демонстрира, че затлъстелите мишки, чиято диета е допълнена с ресвератрол, имат подобрена памет, неразличима от тази на здравите мишки. Хейуърд все още има въпроси. „Не разгледахме целевите гени безпристрастно“, казва той. „Имахме конкретни априорни хипотези и предположения, които се фокусираха върху определени гени.“ В бъдеще той се надява да използва последните иновации в секвенирането на РНК и други технологии, за да разшири своето изследване на генната дисрегулация до целия геном.

Тери Дейвидсън, невролог от Американския университет, който не е участвал в проучването, казва, че е необходимо допълнително проучване на причините за тези епигенетични промени, свързани със затлъстяването. „Промяна в кръвно-мозъчната бариера ли позволява на токсините да преминат през бариерата и да попаднат в хипокампуса?“ той пита. „Това може да е поредица от събития, които се случват като част от разбивка на нашия отговор на възпаление или нещо подобно.“ Той отбелязва, че по-нататъшният анализ на тези резултати може да даде по-добро разбиране на специфичните корелации между експресията на Sirt1 и телесното тегло, както и как времето и експозицията могат да играят вредни роли.

И разбира се, изследователите се чудят колко точно тези поведенчески модели отразяват случващото се при хората. Sirt1 вече се разглежда като потенциална терапия за подобряване на метаболитната дисфункция и увеличаване на продължителността на живота, както и за подобряване на когнитивните резултати при по-възрастните популации. Хейуърд вярва, че откритията му дават мотивация за проектиране на клинични проучвания, насочени към определяне дали насочването към Sirt1 може също да помогне за спасяването на спомените на хора със затлъстяване. „И още един интересен въпрос - добавя той - е дали тези промени в генната експресия и метилирането на ДНК могат да бъдат обърнати или те са постоянни. Понастоящем това е неизвестно. "