Neurovetenskapsmän har upptäckt att ett enzym som heter HDAC1 är nyckeln till att reparera åldersrelaterad skada på DNA hos gener som är involverade i minne och andra kognitiva funktioner. Detta enzym sänks ofta hos både Alzheimers patienter och vuxna i normal ålder.
Neurologer testade möss. Studien visade att en viss typ av DNA-skada byggs upp när möss åldras när de förlorar HDAC1. Denna skada kan dock vändas och därmed förbättrad kognition med ett läkemedel som aktiverar HDAC1. Detta ger stort hopp för Alzheimers patienter!
Vi rekommenderar: Alzheimers sjukdom - orsaker, symtom och behandling
Detta beror på att studien antyder att återställning av HDAC1 kan ha positiva fördelar för både Alzheimers patienter och de som lider av åldersrelaterad kognitiv nedgång!
`` Det ser ut som att HDAC1 verkligen är en anti-aging-molekyl '', säger Li-Huei Tsai, chef för MIT Institute of Learning and Memory och seniorförfattare till studien. under åldrande. Jag skulle spekulera i att HDAC1-aktivering är fördelaktig under många förhållanden.
Resultaten av studien presenteras i Nature Communications.
Bra att veta: Alzheimers sjukdom: en demenssjukdom
Varför åldras DNA?
Det finns flera medlemmar i HDAC-familjen av enzymer, och deras primära funktion är att modifiera histoner - proteiner kring vilka DNA är buffrat. Dessa modifieringar styr genuttryck genom att blockera gener i vissa sträckor av DNA från att kopieras till RNA.
2013 publicerade Tsai-laboratoriet två artiklar som länkar HDAC1 till DNA-reparation i nervceller. I den här artikeln undersökte forskare vad som händer när HDAC1-reparation inte sker. För att göra detta började de arbeta med möss, från vilka de kan "plocka upp" HDAC1, särskilt i nervceller och en annan typ av hjärnceller som kallas astrocyter.
Under de första månaderna av livet hade mössen ingen märkbar skillnad i skador och DNA-beteende jämfört med normala möss. Men när mössen blev äldre blev skillnaderna mer uttalade. DNA-skador började ackumuleras i HDAC1-bristande möss, och de förlorade också en del av sin förmåga att modulera synaptisk plasticitet - vilket ändrade styrkan hos förbindelserna mellan nervceller. Äldre möss med brist på HCAC1 visade också försämringar av minnet och rumsliga navigeringstester.
Vi rekommenderar: Demens (senil demens), orsaker, symtom, behandling
Forskare fann att förlusten av HDAC1 ledde till en specifik typ av DNA-skada som kallades 8-oxo-guaninskador, vilket är ett tecken på oxidativ DNA-skada. Studier av Alzheimers patienter har också funnit höga nivåer av denna typ av DNA-skada, vilket ofta orsakas av uppbyggnaden av skadliga biprodukter från ämnesomsättningen. Hjärnans förmåga att ta bort dessa biprodukter minskar ofta med åldern.
Ett enzym som heter OGG1 är ansvarigt för att reparera denna typ av oxidativ skada på DNA, och forskare har funnit att HDAC1 behövs för att aktivera OGG1. När HDAC1 saknas slås OGG1 inte på och DNA-skador repareras inte. Många av de gener som forskarna tror är mest mottagliga för denna typ av skada kodar för jonkanaler som är kritiska för synaptisk funktion.
Ett botemedel mot Alzheimers?
För flera år sedan började Tsai och Stephen Haggarty från Harvard Medical School söka efter potentiella kemikalier som skulle aktivera eller hämma HDAC. I en ny studie beskriver de effekterna av exifon, som de observerade hos möss som saknade HDAC1.
Forskarna använde exifone för att behandla två olika musmodeller av Alzheimers sjukdom, samt friska äldre möss. I alla fall fann de att läkemedlet minskade nivån på oxidativ DNA-skada i hjärnan och förbättrade de kognitiva funktionerna hos mössen, inklusive minne.
Se även: När demens inte är demens
Exifone godkändes på 1980-talet i Europa för behandling av demens, men togs senare av marknaden eftersom det orsakade leverskador hos vissa patienter."Denna studie positionerar verkligen HDAC1 som ett potentiellt nytt läkemedelsmål för åldersrelaterade fenotyper, såväl som neurodegenerationsrelaterade patologier och fenotyper", säger Tsai.
Tsais laboratorium undersöker nu om DNA-skador och HDAC1 också spelar en roll i bildandet av Tau-trasselar - felveckade proteiner i hjärnan som är ett tecken på Alzheimers sjukdom och andra neurodegenerativa sjukdomar.
Forskningen finansierades av National Institute on Aging, National Institute of Neurological Disorders and Stroke och Glenn Award för forskning om biologiska mekanismer för åldrande.
