2023 מְחַבֵּר: Bailey Leapman | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-20 22:47
מחקר של אוניברסיטת קולורדו בבולדר על סלמון ללא קרקע מצביע על כך שיש להם "שעון הזדקנות" מתוכנת גנטית המתוזמן לפי רבייה, שעשוי לספק תובנות לגבי הזדקנות האדם ומחלת אלצהיימר.
ריצ'רד ג'ונס, פרופסור אמריטוס במחלקה לביולוגיה סביבתית, אוכלוסיה ואורגניזמים, אמר שהמחקר הוא הראשון אי פעם לזהות משקעים של פפטיד המכונה בטא עמילואיד במוח של אוכלוסיית חוליות בר מזדקנת תחת טבע. תנאים. משקעים דביקים של בטא עמילואיד, הנקראים פלאק, נחשבים לאחד מסימני ההזדקנות ומחלת אלצהיימר במוח האנושי.
נוירולוגים רבים מאמינים כי בטא עמילואיד - הנוצר כאשר חלבון מוח המכונה חלבון מבשר עמילואיד, או APP, נחתך לחתיכות על ידי אנזימים - גורם לנוירונים במוח להתנוון ולמות, אמר דוקטורנט ל-CU-Boulder ומחקר מוביל. הסופרת תמי מלדונדו. אבל חוקרים אחרים מאמינים כעת שמשקעי בטא-עמילואיד במוח אינם מזיקים יחסית ועשויים אפילו להועיל.
הביולוגים של CU-Boulder גילו שאזורי מוח ספציפיים של דגי סלמון משמיצים מציגים ניוון עצבי ופלאקים עמילואידים דומים להפליא לאלו שבבני אדם. אבל אזורי מוח אחרים המשמשים למשימות הגירה והשרצה המשיכו לתפקד, למרות נוכחותם של פלאקים בטא עמילואיד, אמר מלדונאדו.
אזורי הריח במוח, למשל, תפקדו מספיק טוב כדי לאפשר לדגים לחזור לזרמי המקור שלהם ולחוש פרומונים כדי לתאם את התנהגות ההטלה, למרות נוכחותם של APP ופלאקים עמילואידים. באופן דומה, אזורי מוח השולטים בחושי מגנטי ורעידות, החשובים בהתנהגות המינית של סלמון, פעלו אף הם למרות הצטברות של מרבצי בטא עמילואיד ו-APP באזורים אלה במוח, אמרה.
"במקום להיות רוצחים, לוחות עמילואידים עשויים להיות בעלי ברית של המוח בתקופות של מתח וטראומה", אמר ג'ונס. "העבודה שלנו על סלמון יכולה להצביע על פלאקים עמילואידים עשויים להיווצר סביב נוירונים מתים בדומה לפלסטר, ולמנוע מרעלנים המיוצרים על ידי נוירונים מתים להגיע לנוירונים בריאים."
מאמר בנושא שחיברו מלדונאדו, ג'ונס ופרופסור לביולוגיה של CU-בולדר, דיוויד נוריס, מתפרסם בגיליון 10 במרץ של Brain Research, אחד מכתבי העת הנוירולוגיים המובילים בעולם. בתמיכת הקרן הלאומית למדע והמכונים הלאומיים לבריאות, מאמץ המחקר כלל גם דוקטורנטית לשעבר ל-CU-בולדר, לורה קארות' וכמה ביולוגים בחטיבת הטבע של קולורדו.
לצורך המחקר, החוקרים השתמשו באוכלוסיית בר של סלמון קוקני, זן ללא מוצא של סלמון סוקי המתקבל מנהר הקולורדו ליד מאגר גרנבי במרכז הרי קולורדו.כל מיני הסלמון הילידיים באוקיינוס השקט מתרבים פעם אחת בלבד - בדרך כלל בין גיל שנתיים ל-4 שנים - ולאחר מכן מתים כמעט מיד.
המוח של סלמון הקוקני במחקר נשמר, פרוס לחתכי רוחב ונצבע כימי כדי לזהות אזורים של הצטברות APP ושל רובד עמילואיד. סלמון הוא מודל טוב לחקור מכיוון שהמפל הפיזיולוגי של השפעות ההזדקנות מתמשך בדומה לזה של בני אדם, למרות שהסלמון עובר מסלול מהיר להפליא לקראת מוות בעקבות רבייה, אמר נוריס.
גם סלמון וגם בני אדם מציגים תסמיני הזדקנות דומים להפליא, כולל ריקבון מוחי, מחלות לב וכלי דם, ניוון שרירים, נגעים בעור וספיגת איברים פנימיים. מחקרי מעבדה של מולקולות APP ובטא עמילואיד שהתקבלו ממוח סלמון ומחתיכה קטנה של רקמת מוח מאדם שמת עם מחלת אלצהיימר הראו שהמולקולות "דומות מאוד אם לא זהות", אמר מלדונדו.
במחקר, הוכח כי סלמון קוקני צעיר ומסורס חי עד גיל 7 עד 9, במקום למות בגיל שנתיים או 3 כמו סלמון קוקני רגיל, משריץ, מה שמרמז שלסלמון יש "אזעקת הזדקנות " מתוזמן לבטל בזמן רבייה. עליות אדירות של הורמון הלחץ המכונה קורטיזול מתרחשות הן בסלמון מתרבה והן בסלמון סטרילי ממש לפני תחילת תהליך ההזדקנות המהיר והמוות שלאחר מכן, אמר נוריס.
"עליות קורטיזול עשויות לעזור לדגים הללו לחילוף חילוף חומרים של סוכר ולייצר מספיק אנרגיה כדי לאתר את הזרמים הביתיים שלהם ולהתרבות, אך העליות עלולות בסופו של דבר לעורר הזדקנות מוחי ומוות", אמר מלדונאדו. החוקרים מתכננים להזריק לסלמון צעיר עם קורטיזול וכמה הורמונים אחרים בסתיו הבא כדי לראות אם הניסוי גורם להיווצרות פלאקים עמילואידים במוחם של דג המחקר.
ניסויי מעבדה הראו שרמות גבוהות של קוצי קורטיזול המתרחשות בדמם של חולדות ובני אדם מזדקנות, קיימות בכמויות גבוהות יותר בקרב נפגעי אלצהיימר, וידוע כי הם הורגים אזורים מסוימים של נוירונים במוח.
"אם נגלה שהורמוני סטרס גורמים להיווצרות רובדי עמילואיד במוחות הסלמון, זו תהיה פריצת דרך למדי", אמר נוריס.
המוח של סלמון הקוקני במחקר נשמר, פרוס לחתכי רוחב ונצבע כימי כדי לזהות אזורים של הצטברות APP ושל רובד עמילואיד. סלמון הוא מודל טוב לחקור מכיוון שהמפל הפיזיולוגי של השפעות ההזדקנות מתמשך בדומה לזה של בני אדם, למרות שהסלמון עובר מסלול מהיר להפליא לקראת מוות בעקבות רבייה, אמר נוריס.
גם סלמון וגם בני אדם מציגים תסמיני הזדקנות דומים להפליא, כולל ריקבון מוחי, מחלות לב וכלי דם, ניוון שרירים, נגעים בעור וספיגת איברים פנימיים. מחקרי מעבדה של מולקולות APP ובטא-עמילואיד שהתקבלו ממוח סלמון ומחתיכה קטנה של רקמת מוח מאדם שמת עם מחלת אלצהיימר הראו שהמולקולות "דומות מאוד אם לא זהות", אמר מלדונאדו.
במחקר, הוכח כי סלמון קוקני צעיר ומסורס חי עד גיל 7 עד 9, במקום למות בגיל שנתיים או 3 כמו סלמון קוקני רגיל, משריץ, מה שמרמז שלסלמון יש "אזעקת הזדקנות " מתוזמן לבטל בזמן רבייה. עליות אדירות של הורמון הלחץ המכונה קורטיזול מתרחשות הן בסלמון מתרבה והן בסלמון סטרילי ממש לפני תחילת תהליך ההזדקנות המהיר והמוות שלאחר מכן, אמר נוריס.
"עליות קורטיזול עשויות לעזור לדגים הללו לחילוף חילוף חומרים של סוכר ולייצר מספיק אנרגיה כדי לאתר את הזרמים הביתיים שלהם ולהתרבות, אך העליות עלולות בסופו של דבר לעורר הזדקנות מוחי ומוות", אמר מלדונאדו. החוקרים מתכננים להזריק לסלמון צעיר עם קורטיזול וכמה הורמונים אחרים בסתיו הבא כדי לראות אם הניסוי גורם להיווצרות פלאקים עמילואידים במוחם של דג המחקר.
ניסויי מעבדה הראו שרמות גבוהות של קוצי קורטיזול המתרחשות בדמם של חולדות ובני אדם מזדקנות, קיימות בכמויות גבוהות יותר בקרב נפגעי אלצהיימר, וידוע כי הם הורגים אזורים מסוימים של נוירונים במוח.
"אם נגלה שהורמוני סטרס גורמים להיווצרות רובדי עמילואיד במוחות הסלמון, זו תהיה פריצת דרך למדי", אמר נוריס.
