Nhịp điệu tuần hoàn của gen thay đổi theo tuổi

Nhịp sinh học của hoạt động gen thay đổi theo độ tuổi, theo một nghiên cứu mới tại Trường Y Đại học Pittsburgh đã kiểm tra hàng nghìn gen từ gần 150 bộ não người. Phát hiện cũng cho thấy một đồng hồ sinh học mới xuất hiện trong não người già.

Gần như tất cả các quá trình của não và cơ thể, chẳng hạn như chu kỳ ngủ / thức, sự trao đổi chất, sự tỉnh táo và nhận thức, được kiểm soát bởi nhịp sinh học 24 giờ. Các mô hình hoạt động hàng ngày này được điều chỉnh bởi một số gen được tìm thấy trong hầu hết các tế bào, nhưng hiếm khi được nghiên cứu trong não người.

“Các nghiên cứu đã báo cáo rằng người lớn tuổi có xu hướng thực hiện các nhiệm vụ nhận thức phức tạp tốt hơn vào buổi sáng và trở nên tồi tệ hơn trong ngày,” điều tra viên cấp cao Colleen McClung, Ph.D.

“Chúng tôi cũng biết rằng nhịp sinh học thay đổi theo quá trình lão hóa, dẫn đến việc thức dậy sớm hơn vào buổi sáng, ngủ ít giờ hơn và nhịp điệu nhiệt độ cơ thể kém mạnh mẽ hơn”.

Sự hiện diện của những thay đổi gen hoặc “lão hóa phân tử” trong não đã được đồng điều tra viên cao cấp Etienne Sibille, Ph.D.

Đối với nghiên cứu, các nhà khoa học đã kiểm tra tác động của quá trình lão hóa bình thường đối với nhịp điệu phân tử trong vỏ não trước trán của con người, một vùng não liên quan đến học tập, trí nhớ và các khía cạnh khác của hoạt động nhận thức.

Các nhà nghiên cứu đã xem xét các mẫu não của 146 người không có tiền sử về sức khỏe tâm thần hoặc các vấn đề thần kinh mà gia đình họ đã hiến tặng hài cốt của họ để nghiên cứu y tế và họ đã biết thời gian chết. Họ phân loại não tùy thuộc vào việc chúng đến từ một người trẻ hơn 40 tuổi hay trên 60 tuổi, và sau đó phân tích hai mẫu mô từ vỏ não trước để tìm hoạt động nhịp nhàng hoặc biểu hiện của hàng nghìn gen.

Họ đã xác định được 235 gen cốt lõi tạo nên đồng hồ phân tử trong phần này của não.

Tiến sĩ McClung nói: “Đúng như chúng tôi mong đợi, những người trẻ tuổi có nhịp điệu hàng ngày đó trong tất cả các gen‘ đồng hồ ’cổ điển. “Nhưng có sự mất nhịp điệu trong nhiều gen này ở người lớn tuổi, điều này có thể giải thích một số thay đổi xảy ra trong giấc ngủ, nhận thức và tâm trạng trong cuộc sống sau này.”

Trước sự ngạc nhiên của họ, nhóm nghiên cứu cũng tìm thấy một bộ gen có được sự nhịp nhàng ở những người lớn tuổi.

Phát hiện này có thể góp phần vào việc phát triển các phương pháp điều trị các vấn đề về nhận thức và giấc ngủ ở người lớn tuổi, cũng như một phương pháp điều trị tiềm năng cho chứng “ngủ gật”, một tình trạng bệnh nhân sa sút trí tuệ lớn tuổi trở nên kích động, bối rối và lo lắng vào buổi tối.

Sibille cho biết: “Vì trầm cảm có liên quan đến quá trình lão hóa phân tử gia tăng và với sự gián đoạn trong thói quen hàng ngày, những kết quả này cũng có thể làm sáng tỏ những thay đổi phân tử xảy ra ở người lớn bị trầm cảm.

Trong nghiên cứu tương lai, các nhà khoa học dự định khám phá chức năng của các gen nhịp sinh học của não trong các mô hình thí nghiệm và động vật, cũng như xem liệu chúng có bị thay đổi ở những người mắc bệnh tâm thần hoặc thần kinh hay không.

Các phát hiện được công bố trực tuyến trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.

Nguồn: Trường Khoa học Y tế Đại học Pittsburgh