Гени и старост откривају нове доказе за когнитивне варијације

Недавна студија објављена у часопису Nature Medicine испитује ефекте специфичних гена и старости на когнитивне способности. Истраживачи разматрају потенцијалну корисност својих налаза за стварање когнитивно и генотипски стратификованих кохорти за будуће епидемиолошке и интервентне студије.

Тренутне процене указују да би до 140 милиона људи могло да развије деменцију до 2050. године, упркос развоју нових третмана.

Многи нови лекови одобрени за лечење неуродегенеративних болести се првобитно тестирају на људима са узнапредовалим и иреверзибилним стадијумима болести, што често резултира ограниченом ефикасношћу ових терапија. Стога, побољшање тренутног разумевања преклиничких и раних фаза неуродегенерације може помоћи у процени ефикасности нових третмана како би се спречила даља неуродегенерација и вратио квалитет живота пацијената.

Ово је мотивисало тренутну студију, која је обухватила људе који су могли бити праћени током дужег периода како би се открио развој деменције и евентуално ефекат лекова на њу.

Сви учесници студије били су из Националног института за истраживање здравља и неге (NIHR) у Енглеској, који је првобитно основан као база података волонтера за експерименталну медицину и клиничка испитивања.

И генотипови и фенотипови били су доступни за све учеснике студије, при чему је већина њих била здрава на почетку. У ту сврху, кохорта Гени и когниција (Г&К), која обухвата преко 21.000 учесника у оквиру NIHR BioResource-а, идентификована је за циљано позивање.

Тренутна студија је испитала промене у когнитивним перформансама (фенотип) са годинама, повезаним генотиповима и демографским и социоекономским информацијама. Студија је обухватила једанаест когнитивних тестова у више домена, као и две нове мере когнитивних способности, означене као G6 и G4.

Г4 је сумирана мера која обухвата краткорочно памћење, флуидну и кристализовану интелигенцију, док је Г6 мера која сумира време реакције, пажњу, брзину обраде информација и извршне функције. Генетска позадина за обе мере је коришћена за идентификацију нових генетских локуса који утичу на когнитивни статус током животног века.

Резултати студије су показали да је свих 13 параметара позитивно корелирано једни са другима, осим за вокабулар (VY), који је показао и позитивне и негативне корелације.

Резултати студије су прилагођени врсти коришћеног уређаја, што би иначе утицало на резултате тестова. Међутим, будуће студије би такође требало да узму у обзир да се тип уређаја разликује у зависности од старости, социоекономског статуса и образовног статуса, што доприноси различитим фенотиповима.

Когнитивне перформансе су опадале са годинама у свим тестовима осим теста виталности (VY), који се повећавао са годинама. Овај налаз је у супротности са ранијим студијама које су извештавале о паду VY код људи старијих од 60 година.

Пол је објаснио 0,1–1,33% варијација у когнитивним перформансама, што указује да оба пола доживљавају сличне типове и степене когнитивног пада током времена. Г4 и Г6 су објаснили већину варијација у сваком тесту.

Две групе са најнижим образовањем постигле су најгоре резултате, при чему је образовање у односу на когнитивне способности било линеарно. Присуство депривације је негативно повезано са когнитивним учинком на скоро свим тестовима.

Генотип аполипопротеина Е (APOE), чији су подаци били доступни за скоро 10.000 учесника, није корелирао са фенотипом ни у једном од тестова. Приступ полигенског скора ризика од Алцхајмерове болести (AD-PRS) није показао значајан утицај на когнитивне перформансе.

Корелације генотипа и фенотипа биле су јаче од фенотипских корелација. Штавише, херитабилност фенотипа се кретала од 0,06 до 0,28, што је било слично претходним студијама.

Функционално мапирање гена повезаних са Г4 идентификовало је гене укључене у имунолошке путеве посредоване микроглијом код когнитивног оштећења код старијих особа. За Г6, ензим за гранање гликогена 1 (GBE1), који је укључен у метаболизам гликогена, био је повезан са когнитивним перформансама, што указује на његову улогу у општим когнитивним способностима.

Студије асоцијације на нивоу целог генома (GWAS) идентификовале су неколико нових локуса, од којих је један објаснио 185 пута већу варијацију у G4 у поређењу са APOE. Такође је пронађена јака генетска корелација између IQ-а и G4 и G6.

Домен флуидне и кристализоване интелигенције може бити бољи маркер будућег образовног успеха, јер је Г4 имао више него двоструку генетску корелацију са образовним постигнућима у поређењу са Г6. Важно је напоменути да Г4 и Г6 нису показали јаке корелације са Алцхајмеровом болешћу (АБ), што указује на то да нормална когниција и АБ имају различите генетске факторе.

Закључци У овој студији коришћено је више алата за разликовање генетских механизама нормалне когниције од оних неуродегенерације. Препознавање ових различитих путева је неопходно за идентификацију молекуларних мета за спречавање или ублажавање когнитивног пада повезаног са старењем.

Сви учесници студије били су бели Европљани, што ограничава генерализацију резултата. Штавише, тренутна студија није проценила све когнитивне домене.

Потребне су будуће студије како би се извршило функционално мапирање гена повезаних са G4. Међутим, ово је изузетно изазован задатак јер когниција животиња не одражава промене у нормалној људској когницији са годинама.

Тренутно понављамо когнитивно профилисање свих учесника како бисмо одредили когнитивне путање током времена, проширујући га тако да укључује разноврсније етничке групе и спроводећи секвенцирање генома дугог читања како бисмо обогатили потенцијални изазов за академске и индустријске истраживаче.