Белок связан с половыми различиями в возрастной потере дофаминовых нейронов
Не каждый день ученые сталкиваются с таким фундаментальным феноменом, который наблюдается у плодовых мух, грызунов и людей.
В статье, опубликованной сегодня в журнале Aging Cell , нейробиологи из Школы медицинских наук Питтсбургского университета обнаружили, что единственный белок — переносчик глутамата на мембране везикул, переносящих дофамин в нейроны, — является ключом к регулированию половых различий в уязвимости мозга. к возрастной потере нейронов.
Исследователи обнаружили, что белок, названный VGLUT, был в большем количестве в дофаминовых нейронах самок плодовых мушек , грызунов и людей, чем у самцов, что коррелирует с большей устойчивостью самок к возрастной потере нейронов и дефициту подвижности. Интересно, что генетическое снижение уровня VGLUT у самок мух снижает их защиту от нейродегенерации, связанной со старением, что позволяет предположить, что VGLUT может быть новой мишенью для продления устойчивости дофаминовых нейронов и отсрочки появления симптомов старения в головном мозге.
«От мух до грызунов и людей, мы обнаружили, что уровни VGLUT отличают мужчин от женщин в период здорового старения», — сказал старший автор Захари Фрейберг, доктор медицинских наук, доцент кафедры психиатрии и клеточной биологии в Питтском университете. «Тот факт, что этот маркер выживаемости дофаминовых нейронов сохраняется во всем животном мире, предполагает, что мы смотрим на фундаментальную часть биологии. Понимание того, как работает этот механизм, может помочь продлить устойчивость дофаминовых нейронов и замедлить старение».
Нейродегенеративные расстройства, такие как болезнь Паркинсона, с большей вероятностью будут развиваться с возрастом. Известно, что болезнь Паркинсона — медленная, но безжалостная потеря дофаминовых нейронов в головном мозге, ухудшающая способность двигаться или говорить, — в основном поражает мужчин. Но в то время как биологические половые различия, возникающие в результате сочетания гормональных, генетических и экологических влияний , по-видимому, объясняют, почему женщины защищены от ранних стадий болезни Паркинсона, драйвер и регулятор этой защиты до сих пор были неизвестны.
Используя сочетание биохимических и генетических методов, а также поведенческих исследований, в которых передвижение мух отслеживалось в течение 24-часового периода, исследователи обнаружили, что возрастные преимущества, предоставляемые самкам, исчезают, когда уровни экспрессии гена VGLUT в дофамине значительно снижаются. нейроны.
«Мы обнаружили, что экспрессия VGLUT увеличивается с возрастом, и что мухи становятся более уязвимыми для дегенерации дофаминовых нейронов, когда мы сбиваем VGLUT», — сказал ведущий автор Сайлас Бак, доктор философии. кандидат в Центр нейробиологии Питта. «Мы также обнаружили, что экспрессия VGLUT выше у женщин, чем у мужчин, предполагая, что VGLUT может играть роль в регулировании половых различий в уязвимости к нейродегенерации при болезни Паркинсона и других неврологических расстройствах, при которых женщины более устойчивы, чем мужчины».
Поскольку заболеваемость болезнью Паркинсона стремительно растет — по прогнозам, к 2040 году число людей во всем мире достигнет 20 миллионов — ученые Питта надеются продолжить исследование роли VGLUT в нейропротекции у людей.
«Мы вступаем в эпидемию болезни Паркинсона, и нам нужно понять, как сделать наши нейроны более устойчивыми», — сказал Фрейберг. «VGLUT — это новая захватывающая цель, которая является ключом не только к пониманию фундаментальной биологии, лежащей в основе выживания дофаминовых нейронов, но и, в конечном счете, для разработки новых терапевтических средств».
