Большинство нейронов в человеческом мозге существуют всю жизнь, однако по мере старения орган уже не может производить их в таком количестве, как раньше. Это влияет на память человека, скорость его мышления и концентрацию. Кроме того, могут появиться нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера и другие формы деменции.
Ученые из Стэнфордского университета в своем исследовании выявили ген, который можно отключить для восстановления активности стволовых клеток у старых мышей и увеличения числа новых нейронов.
«Мы отобрали 300 генов, а потом сузили список кандидатов до 10. В итоге наше внимание привлек ген транспортера глюкозы, известный как белок GLUT4. Мы предположили, что повышенный уровень глюкозы вблизи нейральных стволовых клеток подавляет их активность», — говорят эксперты.
В некоторых областях мозга, например в гиппокампе и обонятельной луковице, нейроны постоянно обновляются. В мозге мыши есть определенное расстояние между субвентрикулярной зоной, где активируются нейральные стволовые клетки, и обонятельной луковицей, куда эти клетки мигрируют.
Эксперты использовали технологию CRISPR, благодаря которой смогли редактировать генетический код. Они отключили гены, ответственные за транспорт глюкозы, а затем наблюдали за мышами в течение недели. Оказалось, что это спровоцировало активность нейральных стволовых клеток и привело к значительному увеличению числа новых нейронов в обонятельной луковице.
В одном из экспериментов ученые выявили более чем двукратное увеличение нейронов у старых мышей.
Эту же самую технику можно применять и для изучения повреждений мозга. «Нейральные стволовые клетки в субвентрикулярной зоне также занимаются восстановлением повреждений мозговой ткани, вызванных инсультом или черепно-мозговой травмой», — говорят эксперты.
Это открывает перспективы разработки фармакологических или генетических методов, способных стимулировать рост новых нейронов в стареющем или поврежденном мозге.