Результаты исследования содержат подсказки для лечения болезни Альцгеймера.
Международная группа ученых установила механизм уникальной способности бурозубок уменьшать размер мозга на четверть в зимний период. Исследователи из США, Германии и Дании выявили гены, ответственные за этот феномен, и обнаружили неожиданные связи с процессами, которые происходят при болезни Альцгеймера в организме человека.
Обыкновенная бурозубка (Sorex araneus), крошечное млекопитающее весом от пяти до 12 грамм, выработала необычную стратегию выживания в холодное время года. Вместо того чтобы впадать в спячку, как это делают многие животные, она уменьшает массу своего тела на 18%, включая сокращение массы мозга более чем на четверть. Это явление, известное как феномен Денеля позволяет животному экономить энергию в период недостатка пищи.
Изучая гипоталамус землеройки, ключевой участок мозга, отвечающий за регуляцию метаболизма, ученые сравнили активность генов этого животного с генами 15 других видов млекопитающих. Они обнаружили сотни генов, которые активируются у землероек и имеют аналоги у других животных, включая грызунов и приматов.
Особое внимание исследователей привлек ген BCL2L1, участвующий в процессе разрушения клеток. Эксперименты на культуре клеток мозга хорька подтвердили его роль в сезонном уменьшении размера мозга. Кроме того, ученые выявили пять ключевых генов, определяющих эволюцию феномена Денеля, среди которых оказался ген, связанный с развитием ожирения и болезни Альцгеймера у людей.
«Мы создали уникальный набор данных, позволивший сравнить работу гипоталамуса землеройки в разные сезоны и у разных видов», — объясняет один из руководителей исследования, биолог Уильям Томас из Университета Стоуни-Брук. По его словам, эти гены регулируют энергетический баланс организма и процессы отмирания клеток, что напрямую связано с уменьшением размера мозга.
Исследователи отмечают, что изучение механизма сезонного уменьшения мозга у землероек может помочь лучше понять процессы нейродегенерации у человека. Все чаще ученые обнаруживают связь между нарушениями обмена веществ и развитием нейродегенеративных заболеваний, что открывает новые перспективы в диагностике и лечении когнитивных нарушений.
