Die zirkadianen Rhythmen des Gehirns ändern sich mit dem Alter 03.01.2016

Viele molekulare und zelluläre Prozesse, biochemische Reaktionen unterliegen biologischen Uhren, von denen die bekanntesten zirkadian oder täglich sind. Tag und Nacht folgen im 24-Stunden-Rhythmus aufeinander, und viele Lebewesen haben sich an diesen Zustand angepasst. Wie sie funktionieren, wissen wir alle gut: Morgens wachen wir auf und abends schlafen wir ein - dies ist die offensichtlichste Manifestation des circadianen Rhythmus. Ähnliches passiert mit anderen höheren Funktionen des Gehirns und mit dem Hormonsystem und mit dem Verdauungssystem und mit dem Stoffwechsel usw. Es wird angenommen, dass alle Zellen und Organe ihre eigenen biologischen Uhren haben, die jedoch eine gewisse Unabhängigkeit haben sie alle kontrollieren irgendwie ihre arbeit mit der uhr im gehirn.

Doch wie andere Körpersysteme auch, verändert sich die biologische Uhr mit der Zeit, d. h. sie altert. Mit zunehmendem Alter schläft der Mensch beispielsweise weniger, wacht morgens früher auf und seine Körpertemperatur, die ebenfalls dem Tagesrhythmus folgt, ändert sich Tag und Nacht nicht mehr so ​​stark wie in der Jugend. Offensichtlich hängen einige altersbedingte Veränderungen mit Genen zusammen, die die biologische Uhr steuern, aber was diese Veränderungen sind, was genau mit zirkadianen Genen passiert – insbesondere mit denen, die im Gehirn arbeiten – ist noch wenig bekannt.

Forscher der University of Pittsburgh verglichen Gehirnproben von fast 40 Menschen, die entweder nicht älter als 60 oder älter als 245 waren. Proben wurden nur von Personen genommen, die den Todeszeitpunkt kannten und die keine neuropsychiatrischen Erkrankungen hatten – weder sie selbst noch ihre Familie Mitglieder. Neurowissenschaftler interessierten sich für Veränderungen in der Aktivität von Genen, die im präfrontalen Kortex (der bekanntermaßen für höhere kognitive Funktionen verantwortlich ist) operieren und tägliche Aktivitätsänderungen zeigen. Es gab nicht weniger als XNUMX von ihnen; Durch Korrelieren der Menge an RNA, die von einem bestimmten Gen oder dem Protein, das es codiert, mit dem Zeitpunkt des Todes abgelesen wurde, war es möglich, seine Aktivität zu bestimmen, und dann, durch den Vergleich von Proben von Menschen unterschiedlichen Alters, war es möglich, es zu verstehen wie sich die Aktivität dieses Gens mit dem Alter verändert hat.

Bei jüngeren Menschen arbeiteten alle klassischen zirkadianen Gene mit einem genau definierten Rhythmus, aber im Laufe der Zeit glättete sich der Rhythmus bei vielen von ihnen, das heißt, sie begannen zu verschiedenen Tageszeiten auf die gleiche Weise zu arbeiten. Aber gleichzeitig traten plötzlich tägliche Veränderungen in der Funktion einiger Gene auf, die zuvor nicht von der Tageszeit abhängig waren. Mit anderen Worten, es lohnt sich nicht zu sagen, dass sich die genetische Aktivität im Gehirn nur in eine Richtung ändert, dass alle tagzyklischen Gene allmählich ihre Zyklizität verlieren - das wirkliche Bild ist tatsächlich komplizierter.

Natürlich könnte man vermuten, dass Schlafprobleme, schlechte Laune und schnelle Ermüdung durch geistige Arbeit bei älteren Menschen mit einem fehlregulierten System der circadianen Rhythmen einhergehen und dass alles auf altersbedingte Veränderungen der Aktivität zurückzuführen ist von bestimmten Genen. Es wäre jedoch schön zu wissen, was diese Gene sind und was genau mit ihnen passiert, und ein wichtiger Schritt ist hier, wie wir sehen, bereits gemacht. Vielleicht wird es in Zukunft möglich sein, das gesunde Leben des Gehirns bis ins höchste Alter zu verlängern, indem man einfach die korrekte Funktion seiner biologischen Uhr wiederherstellt.