Kutyák öregedése során előforduló változások a génkifejeződésben

A vizsgálat során alig találtak olyan géneket, amelyek csak a fiataloknál vagy csak az időseknél fejeződtek ki. Viszont 3436 olyan gént azonosítottak, melyek aktivitása eltért a két korcsoport között. Ezek jellemzően más gének aktivitásának szabályozásában, az immunválaszok kialakításában, illetve az idegrendszeri folyamatok irányításában játszanak szerepet. Utóbbi csoportban számos gén az emberéhez hasonló, de a rágcsálóktól eltérő változást mutatott a kutyák agyában. Az eredmények szerint az öregedés során inkább mennyiségi és nem minőségi változások zajlanak a génkifejeződésben.

Nincs még egy olyan állat, ami annyi gondoskodást váltana ki az emberekből, mint a kutya. Ez a gondoskodás meghosszabbította a családi kutyák életét – az utóbbi három évtizedben három-négy évvel. Emiatt az idős állatok száma is megnőtt, Európában körülbelül 15 millióra. Legalább 14 százalékuk időskori kognitív hanyatlás tüneteit mutatja, ami hasonlít az emberi demenciához. Ez a szomorú tény nagyon értékes állatokká tette a kutyákat az öregedéssel foglalkozó kutatók számára is. A laboratóriumi állatkísérletekben használt egereknél, patkányoknál és más fajoknál ugyanis természetes módon nem alakul ki időskori kognitív hanyatlás, ezért kevéssé alkalmasak arra, hogy a demencia kezelésére használható gyógyszereket fejlesszenek ki a segítségükkel. „Úgy véljük, hogy a kutyák megoldást jelentenének erre a problémára. A hatékony gyógyszerek nem csak az embereknek, hanem a kutyáknak is segítenének, hiszen több millió állat szenvedését előzhetnék meg vagy csökkenthetnék. Ehhez azonban meg kell ismernünk molekuláris szinten is, hogyan öregednek a kutyák” – érvel Kubinyi Enikő, az ELTE Etológia tanszék Szenior Családi Kutya Program és MTA Lendület csoportjának vezetője. Munkatársaival a GeroScience folyóiratban megjelent tanulmányukban azt vizsgálták, hogy vannak-e életkorral összefüggő mintázatok a kutyaagy homloklebenyében működő gének kifejeződésében, szakszóval génexpressziójában.

A kutatók hat fiatal (1-4 éves) és hét idős (14-17 éves), középtermetű, különböző fajtájú és keverék kutya mintáit elemezték. Az agyszövetből elkülönítették a teljes RNS-állományt. A molekulák vizsgálatából kiderül, hogy egy szövetben milyen gének aktívak. A kutyáknak, az emberekhez hasonlóan, körülbelül húszezer génje van. Ezek közül sok inaktív állapotú a sejtekben, mert a működésükre éppen nincs szükség. A húszezer gén csak egy részéről fejeződik ki az általuk hordozott információ, azaz íródik át a DNS örökítőanyagról RNS. Az RNS molekula viszont nagyon könnyen és gyorsan lebomlik. Családi kutyák esetén csak akkor van mód mintavételre, ha az egészségügyi okokból elaltatott kutyát a gazda előre felajánlja tudományos célokra. „Leggyakrabban ismerőseink keresnek meg bennünket, akik már régóta követik a munkánkat. Nemrég például egy keverék kutyus gazdája szólt, hogy beszélt az állatorvosával és nem halogathatják tovább az altatást, idős kutyája nem tud lábra állni és a „demencia” miatt már őt sem ismeri fel. Ha értesítést kapunk az altatás időpontjáról, akkor négy órán belül mintát tudunk venni és így az RNS megőrizhető” – mondta el Sándor Sára, az ELTE Kutya Agy- és Szövetbank labor- és kutatási menedzsere, a közlemény egyik vezető szerzője.

A bioinformatikai elemzések során kiderült, hogy tizenhatezer gén aktív a kutyák homloklebenyében. A gének aktivitása alapján az idős és a fiatal korcsoport világosan elkülönült. 3436 gén mintegy fele kevésbé, a másik felük aktívabban működött a két korcsoportban. Sándor Sára egy példát is említ: „A sejtek osztódását gátló, ezért tumorellenes hatású CDKN2A gén 3,6-szor aktívabb volt az idősebb állatokban. Ez az emberekben is megfigyelhető változás arra utalhat, hogy jóval több idősebb korban az olyan sejt, melyet ki kell iktatni, mert elöregedett és rákos sejtté alakulhatna.”

Az időskorban legaktívabbá váló gének az immunrendszer és az idegrendszer szabályozásában vesznek részt. „Szintén nagyon sokat változik az öregedés során a génaktivitást szabályozó gének működése. Ezekkel a génekkel már korábban is találkoztunk, amikor matuzsálem korú, 22 évnél is tovább élt kutyákat vizsgáltunk. Valószínűleg fontos szerepet játszanak az öregedési folyamatok irányításában” – tette hozzá Jónás Dávid bioinformatikus, a kutatás másik vezető szerzője.

A magyar kutatók eredményei egyúttal azt is igazolták, hogy az egyelőre szokatlannak számító kutya-szövetbanki felajánlások rendkívül értékes alapjai lehetnek a hasonló kutatásoknak. Ráadásul idővel akár a laborkutyák alkalmazását is segíthetnek felváltani fontos kutatási területeken.