Forskere har opdaget et nyt anti-aldringsforsvar i hjernecellerne hos voksne frugtfluer: producerer ekstra kopier af genomet, ifølge en ny undersøgelse offentliggjort i dag i eLife.
Resultaterne kunne hjælpe med at forklare, hvordan hjernen, som sjældent producerer nye celler, er i stand til at klare ophobningen af celleskader over tid og forhindre overskydende celletab under aldring. De kan også hjælpe videnskabsmænd med at besvare spørgsmål om menneskelige aldersrelaterede hjernesygdomme.
De fleste celler har to kopier af hvert kromosom, en fra hver forælder. Dette giver hver celle to komplette kopier af DNA, kaldet genomet. Men nogle celler akkumulerer ekstra kopier af kromosomer, selvom hvordan og hvorfor de gør dette ikke er helt klart. Nogle videnskabsmænd har foreslået, at overskydende kromosomer kan føre til aldersrelaterede hjernesygdomme.
"Frugtfluens hjerne Drosophila melanogaster er en ideel model til at studere aldersrelaterede ændringer i hjernen, fordi fluen har en relativt kort levetid, dens hjerneceller formerer sig sjældent, og vi har fremragende værktøjer til at manipulere flue genetik," siger hovedforfatter Shyama Nandakumar, en ph.d.-studerende i afdelingen for molekylær, cellulær og udviklingsbiologi ved University of Michigan, Ann Arbor, USA.
I undersøgelsen undersøgte Nandakumar og kolleger voksne fluehjerneceller og fandt ud af, at nogle akkumulerer ekstra kopier af deres genom, især i dele af hjernen, der er ansvarlige for synet - det område af hjernen, der viser mere DNA-skade med alderen.
Dernæst udsatte de flyvehjerneceller for oxidativt stress eller ultraviolet stråling, som beskadiger DNA og kan forårsage celledød. De fandt ud af, at denne eksponering øgede produktionen af ekstra kopier af kromosomer i cellerne, og at cellerne var mindre tilbøjelige til at dø som følge af skaden. "Disse data tyder på, at celler med ekstra kopier af genomet er mere modstandsdygtige over for celledød og kan tjene en gavnlig eller beskyttende rolle i den aldrende hjerne," forklarer Nandakumar.
Tidligere undersøgelser har fundet ud af, at patienter med tidlige stadier af Alzheimers sygdom har ekstra kromosomer i deres hjerneceller end personer på samme alder, som ikke har sygdommen. Dette har fået forskere til at stille spørgsmålstegn ved, om akkumulering af ekstra kromosomer fører til hjernecelledød og hjernesygdom.
"Vores undersøgelse tyder på, at produktionen af ekstra kopier af kromosomer faktisk kan være en normal reaktion på akkumulering af aldersrelateret skade i fluer og kan endda hjælpe med at beskytte mod celledød," konkluderer seniorforfatter Laura Buttitta, Associate Professor i molekylær, cellulær og udviklingsbiologi ved University of Michigan."Yderligere undersøgelser er nu nødvendige for at afgøre, om dette også er sandt hos mennesker."
