Science: воздействие на митохондриальную ДНК может отсрочить старение мозга

Ученые из Медицинского колледжа провинции Чжэцзян установили, что усиление связи между активностью нейронов и функцией митохондрий может предотвратить развитие нейродегенеративных заболеваний и сохранить здоровье мозга. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

С возрастом у млекопитающих снижается эффективность митохондриального метаболизма в мозге, что может привести к различным нейродегенеративным заболеваниям. Митохондрии, известные как "батарейки" клеток, играют ключевую роль в энергообмене, связывая питательные вещества и кислород для выработки энергии. Нарушение их функции, в частности окислительного фосфорилирования, способствует окислительному стрессу и митохондриальной дисфункции, что в свою очередь негативно влияет на нейронные сети.

Однако механизмы снижения активности окислительного фосфорилирования в стареющих нейронах остаются плохо изученными. Это затрудняет разработку эффективных методов лечения возрастных когнитивных расстройств.

Группа исследователей изучила роль митохондриальной транскрипции в когнитивных процессах у молодых и старых мышей. Они обнаружили новый механизм взаимодействия нейронов и митохондрий, который назвали возбуждающе-митохондриальной ДНК-транскрипционной связью (E-TCmito). Она основана на возбуждении нейронов и запуске транскрипции митохондриальной ДНК - процесса синтеза молекул РНК, благодаря которому проявляется активность генов.

Эксперименты показали, что в стареющем мозге эффективность E-TCmito снижается, что ведет к когнитивным нарушениям. Усилив этот процесс у старых мышей, ученые, напротив, наблюдали улучшение когнитивных функций.

По словам ученых, их открытие может помочь разработать новые подходы в разработке терапевтических средств для борьбы с возрастным снижением умственных способностей у людей.