Kattehjerner eldes som menneskehjerner – en nøkkel til å forstå kognitiv forfall

Kattehjerner eldes som menneskehjerner – en nøkkel til å forstå kognitiv forfall

Um mysteriene om menneskelig aldring For å tyde det, vil forskere kanskje se på katten som døser på sofaen i stedet for på en Lab rotte.

Hos eldre katter viser hjernen tegn på atrofi og kognitiv svikt, som er mye mer i samsvar med endringene som sees hos eldre mennesker enn endringene i hjernen til aldrende mus. Disse funnene ble presentert i forrige måned på Lake Conference on Comparative and Evolutionary Neurobiology nær Seattle, Washington.

Resultatene er en del av et større prosjekt kalt Oversettelsestid, at Hjernens utvikling av over 150 pattedyrarter og utvides nå til å inkludere data om aldring. Håpet er at disse dataene vil hjelpe forskere til å forstå årsakene til aldersrelaterte sykdommer, spesielt de som påvirker hjernen Alzheimer, for å tyde.

"For å møte utfordringer innen humanmedisin, må vi trekke fra en rekke modellsystemer," sier Christine Charvet, en komparativ nevroforsker ved Auburn University College of Veterinary Medicine i Alabama, som presenterte arbeidet. "Katter, lemurer, mus er alle nyttige. Vi bør ikke konsentrere innsatsen om én."

Alder i hundevennlige år

Prosjektet Translating Time startet på 1990-tallet som et verktøy for utviklingsbiologer. 1 Prosjektets forskere samlet inn data om hvor lang tid det tar hjernen å nå ulike utviklingsmilepæler hos en rekke pattedyr og brukte disse dataene til å tegne den relative utviklingen av to arter over tid. Dette kan hjelpe forskere med å knytte observasjoner av dyrs utvikling til tilsvarende menneskealder.

Gjennom årene har imidlertid forskere gjentatte ganger spurt Charvet om de også kunne få tilgang til databasen Endringer i hjernen når dyrene eldes kunne utvide seg.

Forskere har lenge vært frustrerte over begrensningene til standard laboratoriemodeller når det kommer til å forstå menneskelig aldring og dens innvirkning den unike menneskelige hjernen å forstå. Mus lever bare noen få år - ikke lenge nok til å akkumulere mye av skaden som antas å forårsake noen nevrodegenerative sykdommer hos mennesker. I tillegg kan mus ha mekanismer som mennesker mangler Avleiringer av feilfoldede proteiner kjent som plakk, et kjennetegn på Alzheimers sykdom, sier Melissa Edler, en komparativ nevrobiolog ved Kent State University i Ohio.

Det evolusjonære misforholdet mellom mus og mennesker kan være en grunn til at forsøk på å utvikle terapier for å behandle sykdommen ofte har mislyktes, sier Elaine Guevara, som studerer evolusjonær genetikk hos primater ved Duke University i Durham, North Carolina. " Mus utvikler ikke de klassiske trekk ved Alzheimers sykdom ", sier hun. "Hjernene deres er helt annerledes enn vår."

Kjæledyrene våre, oss selv

Servicedyr kan være en alternativ løsning. De lever lenger enn mus, deler miljøet med sine eiere og er mottakelige for menneskelige sykdommer inkludert fedme og diabetes. De Hundealdringsprosjekt, utført av forskere ved University of Washington i Seattle og Texas A&M University i College Station, sporer titusenvis av servicehunder for å lære mer om hvordan deres genetikk, livsstil og miljø påvirker aldring.

Men Århundrer med avl har påvirket aldring og sykdom hos hunder, sier Charvet. Katter lever ofte litt lenger enn hunder, legger hun til, og avles generelt ikke like tungt for visse egenskaper – noen av dem øker også risikoen for sykdom.

Derfor begynte Charvet og hennes kolleger å samle inn data fra veterinærpraksis og dyreparker og lanserte et initiativ kalt Catage Project, som ber katteeiere om å oppgi data om deres Kjæledyr å sende inn.

Så langt har de samlet inn helsejournaler og blodprøveresultater fra tusenvis av katter og utført hjerneskanninger på mer enn 50. Ved hjelp av egne data og publisert litteratur fyller teamet ut hendelser langs det ikke-lineære forholdet mellom katte- og menneskealder. For eksempel tilsvarer en ett år gammel katt omtrent et 18 år gammelt menneske. Men i det påfølgende året eldes en katt bare rundt 4 "menneskeår", og når en modenhet som omtrent tilsvarer den til et 22 år gammelt menneske.

Ved 15 år er en katt åtteåring i menneskeår. Noen katter opplever kognitiv nedgang da, og hjerneskanninger samlet av teamet viser endringer i hjernevolum hos eldre katter som ligner endringer hos eldre mennesker, sier Charvet. Tidligere arbeid har også vist at katter kan akkumulere plakk og tråder av unormale proteiner som ligner på de som karakteriserer Alzheimers sykdom hos mennesker.

Diverse modeller

Til syvende og sist kan forskere utvikle en rekke modellsystemer for ulike aspekter ved aldring og nevrodegenerasjon, sier Edler. Selv om mus er dårlige modeller for enkelte aspekter ved menneskelig aldring, vil de likevel være verdifulle fordi det er så enkelt for forskere å gjennomføre genetiske eksperimenter på gnagerne, sier hun.

Andre dyr, som katter eller visse ikke-menneskelige primater, kan være bedre modeller for andre aspekter av hjernealdring. Caleb Finch, som studerer livshistorie evolusjon ved University of South California i Los Angeles, argumenterer for mer intensive studier av nakne føflekker, som lever overraskende lenge for smågnagere og svært lave kreftrater ha.

"Katter er nyttige," sier Charvet. "Men de vil bare være nyttige til et visst punkt. Andre modellsystemer er også nødvendige."

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

   Artikkel  
   PubMed  
   Google Scholar  

Last ned referanser