Kaķu smadzenes noveco tāpat kā cilvēka smadzenes — atslēga, lai izprastu kognitīvo pagrimumu

Kaķu smadzenes noveco tāpat kā cilvēka smadzenes — atslēga, lai izprastu kognitīvo pagrimumu

Hm cilvēka novecošanas noslēpumi Lai to atšifrētu, pētnieki varētu vēlēties apskatīt kaķi, kurš snauž savā dīvānā, nevis vienu Laboratorijas žurka.

Vecākiem kaķiem smadzenēs ir pazīmes atrofija un izziņas samazināšanās, kas daudz vairāk atbilst izmaiņām, kas novērotas gados vecākiem cilvēkiem, nekā izmaiņām novecojošu peļu smadzenēs. Šie atklājumi tika prezentēti pagājušajā mēnesī Lake konferencē par salīdzinošo un evolucionāro neirobioloģiju netālu no Sietlas, Vašingtonā.

Rezultāti ir daļa no lielāka projekta ar nosaukumu Tulkošanas laiks, ka Smadzeņu attīstība vairāk nekā 150 zīdītāju sugām, un tagad tas tiek paplašināts, iekļaujot datus par novecošanos. Cerams, ka šie dati palīdzēs pētniekiem izprast ar vecumu saistītu slimību cēloņus, jo īpaši to, kas ietekmē smadzenes Alcheimera, lai atšifrētu.

"Lai risinātu problēmas cilvēku medicīnā, mums ir jāizmanto dažādas modeļu sistēmas," saka Kristīne Šarveta, salīdzinošā neirozinātniece Auburnas Universitātes Veterinārmedicīnas koledžā Alabamas štatā, kura iepazīstināja ar darbu. "Kaķi, lemuri, peles ir noderīgi. Mums nevajadzētu koncentrēt savus spēkus uz vienu."

Vecums suņiem draudzīgos gados

Projekts Translating Time aizsākās 90. gados kā attīstības biologu instruments. 1 Projekta zinātnieki apkopoja datus par to, cik ilgā laikā smadzenēm ir nepieciešams sasniegt dažādus attīstības pavērsienus dažādiem zīdītājiem, un izmantoja šos datus, lai attēlotu divu sugu relatīvo attīstību laika gaitā. Tas var palīdzēt pētniekiem saistīt dzīvnieku attīstības novērojumus ar atbilstošajiem cilvēku vecumiem.

Tomēr gadu gaitā pētnieki vairākkārt ir jautājuši Šarvetam, vai viņi arī varētu piekļūt datubāzei Izmaiņas smadzenēs, dzīvniekiem novecojot varētu paplašināties.

Zinātniekus jau sen sarūgtināja standarta laboratorijas modeļu ierobežojumi, lai izprastu cilvēka novecošanos un tās ietekmi. unikālās cilvēka smadzenes lai saprastu. Peles dzīvo tikai dažus gadus — nav pietiekami ilgi, lai uzkrātu lielu daļu bojājumu, kas, domājams, izraisa dažas neirodeģeneratīvas slimības cilvēkiem. Turklāt pelēm varētu būt mehānismi, kuru cilvēkiem trūkst Nepareizi salocītu proteīnu nogulsnes, kas pazīstamas kā plāksnes, kas ir Alcheimera slimības pazīme, saka Melisa Edlere, salīdzinošā neirobioloģe Kentas štata universitātē Ohaio štatā.

Evolūcijas neatbilstība starp pelēm un cilvēkiem var būt viens no iemesliem, kāpēc centieni izstrādāt terapiju slimības ārstēšanai bieži vien ir bijuši neveiksmīgi, saka Elaine Gevara, kura pēta primātu evolūcijas ģenētiku Djūka universitātē Durhamā, Ziemeļkarolīnā. " Pelēm neattīstās Alcheimera slimības klasiskās pazīmes ", viņa saka. "Viņu smadzenes ir pilnīgi atšķirīgas nekā mūsu."

Mūsu mājdzīvnieki, mēs paši

Alternatīvs risinājums varētu būt dienesta dzīvnieki. Viņi dzīvo ilgāk nekā peles, dalās vidē ar saviem īpašniekiem un ir uzņēmīgi pret cilvēku slimībām, tostarp aptaukošanās un cukura diabēts. The Suņu novecošanas projekts, ko veica pētnieki Vašingtonas universitātē Sietlā un Teksasas A&M universitātē Koledžas stacijā, izseko desmitiem tūkstošu dienesta suņu, lai uzzinātu vairāk par to, kā viņu ģenētika, dzīvesveids un vide ietekmē novecošanos.

Bet Gadsimtu audzēšana ir ietekmējuši suņu novecošanos un slimības, saka Šarvets. Viņa piebilst, ka kaķi bieži dzīvo nedaudz ilgāk nekā suņi, un parasti tie nav tik spēcīgi audzēti noteiktu pazīmju dēļ, no kurām dažas arī palielina slimību risku.

Tāpēc Šarveta un viņas kolēģi sāka vākt datus no veterinārajām praksēm un zooloģiskajiem dārziem un uzsāka iniciatīvu Catage Project, kurā kaķu īpašniekiem tiek lūgts sniegt datus par saviem. Mājdzīvnieki iesniegt.

Līdz šim viņi ir apkopojuši veselības ierakstus un asins analīžu rezultātus no tūkstošiem kaķu un veikuši smadzeņu skenēšanu vairāk nekā 50. Izmantojot savus datus un publicēto literatūru, komanda aizpilda notikumus saistībā ar nelineāro saistību starp kaķu un cilvēku vecumu. Piemēram, vienu gadu vecs kaķis ir aptuveni līdzvērtīgs 18 gadus vecam cilvēkam. Tomēr nākamajā gadā kaķis noveco tikai aptuveni 4 “cilvēka gadus”, sasniedzot briedumu, kas aptuveni atbilst 22 gadus veca cilvēka briedumam.

15 gadu vecumā kaķis ir astoņgadnieks cilvēka gados. Dažiem kaķiem līdz tam laikam ir vērojama izziņas pasliktināšanās, un komandas apkopotie smadzeņu skenējumi liecina par smadzeņu tilpuma izmaiņām vecākiem kaķiem, kas ir līdzīgas izmaiņām gados vecākiem cilvēkiem, saka Šarvets. Iepriekšējais darbs ir arī parādījis, ka kaķi var uzkrāties plāksnes un patoloģisku proteīnu pavedienus, kas ir līdzīgi tiem, kas raksturo Alcheimera slimību cilvēkiem.

Dažādi modeļi

Galu galā pētnieki varētu izstrādāt dažādas modeļu sistēmas dažādiem novecošanas un neirodeģenerācijas aspektiem, saka Edlers. Lai gan peles ir slikti modeļi dažiem cilvēka novecošanas aspektiem, tās joprojām būs vērtīgas, jo pētniekiem ir tik viegli veikt ģenētiskus eksperimentus ar grauzējiem, viņa saka.

Citi dzīvnieki, piemēram, kaķi vai daži primāti, kas nav cilvēkveidīgie primāti, var būt labāki modeļi citiem smadzeņu novecošanas aspektiem. Kalebs Finčs, kurš pēta dzīves vēstures evolūciju Dienvidkalifornijas Universitātē Losandželosā, iestājas par intensīvāku kaili kurmji, kas pārsteidzoši ilgi dzīvo mazajiem grauzējiem un ļoti zems vēža līmenis ir.

"Kaķi ir noderīgi," saka Šarvets. "Bet tie būs noderīgi tikai līdz noteiktam brīdim. Ir nepieciešamas arī citas modeļu sistēmas."

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

   Raksts  
   PubMed  
   Google Scholar  

Lejupielādēt atsauces