Οι εγκέφαλοι της γάτας γερνούν όπως οι ανθρώπινοι εγκέφαλοι - Ένα κλειδί για την κατανόηση της γνωστικής παρακμής

Οι εγκέφαλοι της γάτας γερνούν όπως οι ανθρώπινοι εγκέφαλοι - Ένα κλειδί για την κατανόηση της γνωστικής παρακμής

Εμ τα μυστήρια της γήρανσης του ανθρώπου Για να το αποκρυπτογραφήσουν, οι ερευνητές μπορεί να θέλουν να κοιτάξουν τη γάτα που κοιμάται στον καναπέ τους και όχι σε έναν Αρουραίος εργαστηρίου.

Σε μεγαλύτερες γάτες, ο εγκέφαλος εμφανίζει σημάδια ατροφία και γνωστική έκπτωση, οι οποίες είναι πολύ πιο συνεπείς με τις αλλαγές που παρατηρούνται στους ηλικιωμένους από τις αλλαγές στον εγκέφαλο των ηλικιωμένων ποντικών. Αυτά τα ευρήματα παρουσιάστηκαν τον περασμένο μήνα στο Lake Conference on Comparative and Evolutionary Neurobiology κοντά στο Σιάτλ της Ουάσιγκτον.

Τα αποτελέσματα είναι μέρος ενός μεγαλύτερου έργου που ονομάζεται Χρόνος μετάφρασης, ότι το Ανάπτυξη εγκεφάλου πάνω από 150 είδη θηλαστικών και τώρα επεκτείνεται για να συμπεριλάβει δεδομένα για τη γήρανση. Η ελπίδα είναι ότι αυτά τα δεδομένα θα βοηθήσουν τους ερευνητές να κατανοήσουν τις αιτίες των ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία, ιδιαίτερα εκείνων που επηρεάζουν τον εγκέφαλο Αλτσχάιμερ, να αποκρυπτογραφήσει.

«Για να αντιμετωπίσουμε τις προκλήσεις στην ανθρώπινη ιατρική, πρέπει να αντλήσουμε από μια ποικιλία συστημάτων μοντέλων», λέει η Christine Charvet, συγκριτική νευροεπιστήμονας στο Auburn University College of Veterinary Medicine στην Αλαμπάμα, η οποία παρουσίασε την εργασία. "Οι γάτες, οι λεμούριοι, τα ποντίκια είναι όλα χρήσιμα. Δεν πρέπει να συγκεντρώνουμε τις προσπάθειές μας σε ένα."

Ηλικία σε χρόνια φιλικά προς τα σκυλιά

Το έργο Translating Time ξεκίνησε τη δεκαετία του 1990 ως εργαλείο για αναπτυξιακούς βιολόγους. 1 Οι επιστήμονες του έργου συνέλεξαν δεδομένα για το πόσο χρόνο χρειάζεται ο εγκέφαλος για να φτάσει σε διάφορα αναπτυξιακά ορόσημα σε μια ποικιλία θηλαστικών και χρησιμοποίησαν αυτά τα δεδομένα για να απεικονίσουν τη σχετική ανάπτυξη δύο ειδών με την πάροδο του χρόνου. Αυτό μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να συνδέσουν τις παρατηρήσεις της ανάπτυξης των ζώων με τις αντίστοιχες ανθρώπινες ηλικίες.

Με τα χρόνια, ωστόσο, οι ερευνητές έχουν επανειλημμένα ρωτήσει τον Charvet εάν μπορούσαν επίσης να έχουν πρόσβαση στη βάση δεδομένων Αλλαγές στον εγκέφαλο καθώς τα ζώα γερνούν θα μπορούσε να επεκταθεί.

Οι επιστήμονες είναι εδώ και καιρό απογοητευμένοι από τους περιορισμούς των τυπικών εργαστηριακών μοντέλων όσον αφορά την κατανόηση της γήρανσης του ανθρώπου και τον αντίκτυπό της ο μοναδικός ανθρώπινος εγκέφαλος να καταλάβεις. Τα ποντίκια ζουν μόνο λίγα χρόνια - όχι αρκετά για να συσσωρεύσουν μεγάλο μέρος της βλάβης που πιστεύεται ότι προκαλεί ορισμένες νευροεκφυλιστικές ασθένειες στους ανθρώπους. Επιπλέον, τα ποντίκια θα μπορούσαν να έχουν μηχανισμούς που στερούνται οι άνθρωποι Καταθέσεις λανθασμένων πρωτεϊνών γνωστών ως πλάκες, χαρακτηριστικό της νόσου του Αλτσχάιμερ, λέει η Melissa Edler, συγκριτική νευροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο Kent State στο Οχάιο.

Η εξελικτική αναντιστοιχία μεταξύ ποντικών και ανθρώπων μπορεί να είναι ένας λόγος για τον οποίο οι προσπάθειες ανάπτυξης θεραπειών για τη θεραπεία της νόσου συχνά απέτυχαν, λέει η Elaine Guevara, η οποία μελετά την εξελικτική γενετική σε πρωτεύοντα στο Πανεπιστήμιο Duke στο Durham της Βόρειας Καρολίνας. " Τα ποντίκια δεν αναπτύσσουν τα κλασικά χαρακτηριστικά της νόσου του Αλτσχάιμερ ", λέει. "Ο εγκέφαλός τους είναι τελείως διαφορετικός από τον δικό μας."

Τα κατοικίδια μας, τον εαυτό μας

Τα ζώα εξυπηρέτησης θα μπορούσαν να είναι μια εναλλακτική λύση. Ζουν περισσότερο από τα ποντίκια, μοιράζονται το περιβάλλον με τους ιδιοκτήτες τους και είναι ευάλωτα σε ανθρώπινες ασθένειες συμπεριλαμβανομένων ευσαρκία και διαβήτης. Ο Dog Aging Project, που διεξήχθη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ και στο Texas A&M University στο College Station, παρακολουθεί δεκάδες χιλιάδες σκύλους υπηρεσίας για να μάθει περισσότερα για το πώς γενεσιολογία, ο τρόπος ζωής και το περιβάλλον επηρεάζουν τη γήρανση.

Αλλά Αιώνες αναπαραγωγής έχουν επηρεάσει τη γήρανση και τις ασθένειες στους σκύλους, λέει ο Charvet. Οι γάτες συχνά ζουν λίγο περισσότερο από τους σκύλους, προσθέτει, και γενικά δεν εκτρέφονται τόσο πολύ για ορισμένα χαρακτηριστικά - μερικά από τα οποία αυξάνουν επίσης τον κίνδυνο ασθενειών.

Γι' αυτό η Charvet και οι συνάδελφοί της άρχισαν να συλλέγουν δεδομένα από κτηνιατρικά ιατρεία και ζωολογικούς κήπους και ξεκίνησαν μια πρωτοβουλία που ονομάζεται Catage Project, η οποία ζητά από τους ιδιοκτήτες γατών να παράσχουν δεδομένα για τα δικά τους Κατοικίδια να υποβάλει.

Μέχρι στιγμής, έχουν συλλέξει αρχεία υγείας και αποτελέσματα αιματολογικών εξετάσεων από χιλιάδες γάτες και έχουν πραγματοποιήσει σαρώσεις εγκεφάλου σε περισσότερες από 50. Χρησιμοποιώντας τα δικά τους δεδομένα και τη δημοσιευμένη βιβλιογραφία, η ομάδα συμπληρώνει γεγονότα κατά μήκος της μη γραμμικής σχέσης μεταξύ της ηλικίας γάτας και ανθρώπου. Για παράδειγμα, μια γάτα ενός έτους είναι περίπου ισοδύναμη με έναν άνθρωπο 18 ετών. Ωστόσο, το επόμενο έτος, μια γάτα γερνά μόνο περίπου 4 «ανθρώπινα χρόνια», φτάνοντας σε ωριμότητα περίπου ισοδύναμη με εκείνη ενός ανθρώπου 22 ετών.

Σε ηλικία 15 ετών, μια γάτα είναι οκταγενής στα ανθρώπινα χρόνια. Ορισμένες γάτες παρουσιάζουν γνωστική έκπτωση μέχρι τότε και οι σαρώσεις εγκεφάλου που συνέλεξε η ομάδα δείχνουν αλλαγές στον όγκο του εγκεφάλου σε μεγαλύτερες γάτες που είναι παρόμοιες με τις αλλαγές σε ηλικιωμένους ανθρώπους, λέει ο Charvet. Προηγούμενη εργασία έχει δείξει επίσης ότι οι γάτες μπορούν να συσσωρεύουν πλάκες και κλώνους μη φυσιολογικών πρωτεϊνών παρόμοιες με αυτές που χαρακτηρίζουν τη νόσο του Αλτσχάιμερ στους ανθρώπους.

Διαφορετικά μοντέλα

Τελικά, οι ερευνητές θα μπορούσαν να αναπτύξουν μια ποικιλία συστημάτων μοντέλων για διαφορετικές πτυχές της γήρανσης και του νευροεκφυλισμού, λέει ο Edler. Αν και τα ποντίκια είναι φτωχά μοντέλα για ορισμένες πτυχές της ανθρώπινης γήρανσης, θα εξακολουθούν να είναι πολύτιμα επειδή είναι τόσο εύκολο για τους ερευνητές να διεξάγουν γενετικά πειράματα στα τρωκτικά, λέει.

Άλλα ζώα, όπως οι γάτες ή ορισμένα πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου, μπορεί να είναι καλύτερα μοντέλα για άλλες πτυχές της γήρανσης του εγκεφάλου. Ο Caleb Finch, ο οποίος μελετά την εξέλιξη της ιστορίας της ζωής στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες, υποστηρίζει για πιο εντατική μελέτη γυμνοί τυφλοπόντικες, που ζουν εκπληκτικά πολύ για μικρά τρωκτικά και πολύ χαμηλά ποσοστά καρκίνου έχω.

«Οι γάτες είναι χρήσιμες», λέει ο Charvet. "Αλλά θα είναι χρήσιμα μόνο μέχρι ένα ορισμένο σημείο. Είναι επίσης απαραίτητα και άλλα μοντέλα συστημάτων."

1. Finlay, Β. L. & Darlington, R. Β. Science 268, 1578-1584 (1995).

   Αρθρο  
   PubMed  
   Google Scholar  

Λήψη παραπομπών