Առաջին անգամ բացահայտվել է ուղեղի ծերացման մեխանիզմը

Գիտնականների միջազգային խումբը պարզել է, որ տարիքի հետ ուղեղը կորցնում է կարևոր սպիտակուցներ արդյունավետորեն արտադրելու ունակությունը, և դա պայմանավորված չէ գեների քայքայմամբ, այլ սինթեզի մակարդակում առկա խափանումներով՝ այսպես կոչված «խրված» ռիբոսոմներով։ Հետազոտությունը կատարվել է կարճատև ձկան՝ նոթոբրանխիուսի (աֆրիկյան փիրուզագույն կիլիֆիշ) վրա, որն օգտագործվում է որպես մարդու ծերացման մոդել։ Աշխատանքը հրապարակվել է Science ամսագրում։

Սովորաբար ենթադրվում է, որ եթե mRNA-ի մակարդակը կայուն է, ապա համապատասխան սպիտակուցը պետք է արտադրվի նույն ծավալով։ Սակայն փորձը ցույց տվեց «անհամապատասխանություն». mRNA-ն մնաց նույն մակարդակի վրա, իսկ սպիտակուցի քանակը նվազեց։ Սա հատկապես ճիշտ էր էական ամինաթթուներով հարուստ սպիտակուցների համար։

Պատճառն այն է, որ ռիբոսոմները հաճախ «խրվում» էին կոդի նման հատվածները թարգմանելիս։ Սա հանգեցրեց ոչ միայն սինթեզի անկմանը, այլև սխալ ծալված սպիտակուցների կուտակմանը և բորբոքային ռեակցիայի՝ Ալցհայմերի և Պարկինսոնի հիվանդություններին բնորոշ նշանների։

Տարիքի հետ ձկան ուղեղում լիովին ֆունկցիոնալ ռիբոսոմների ընդհանուր քանակը նվազեց։ Անսպասելիորեն սա օգնեց որոշ գործընթացների. օրինակ՝ բարելավվեց միտոքոնդրիալ սպիտակուցի սինթեզը, քանի որ ռիբոսոմների ավելցուկի դեպքում նման mRNA-ները աշխատում էին ավելի քիչ արդյունավետ։

Պրոտեասոմի՝ սպիտակուցների օգտագործման համակարգի մասնակի արգելափակման փորձը ցույց տվեց, որ անհրաժեշտ սպիտակուցների կորուստը կապված չէ միայն դրանց ոչնչացման հետ։ Հիմնական խնդիրը mRNA-ի սպիտակուցների թարգմանության խափանումն է։

Հեղինակները ենթադրում են, որ ռիբոսոմների «խցանումը» կարող է լինել ուղեղի ծերացման ունիվերսալ մեխանիզմ, որը համատեղում է մի քանի հիմնական հետևանքներ՝ գենոմային անկայունություն, կենսասինթեզի նվազում և բորբոքում։ Եթե նրանք կարողանան գտնել ռիբոսոմների աշխատանքը հեշտացնելու կամ թարգմանության արդյունավետությունը բարձրացնելու եղանակներ, սա կարող է դառնալ տարիքային ուղեղի հիվանդությունների բուժման նոր ուղղություն։

Գիտնականների հաջորդ քայլը մարդու ուղեղի նմուշների ուսումնասիրությունն է և ստուգելը, թե արդյոք հնարավոր է վերականգնել թարգմանության նկատմամբ վերահսկողությունը՝ տարիքային փոփոխությունները դանդաղեցնելու համար։