Гени та вік відкривають нове розуміння когнітивної мінливості

Останнє дослідження, опубліковане в Nature Medicine, вивчає вплив певних генів і віку на когнітивні здібності. Дослідники обговорюють потенційну корисність своїх висновків для створення когнітивно та генотипово стратифікованих когорт для майбутніх епідеміологічних та інтервенційних досліджень.

Поточні оцінки показують, що до 140 мільйонів людей до 2050 року може розвинутися деменція, незважаючи на розробку нових методів лікування.

Багато нових препаратів, схвалених для лікування нейродегенеративних захворювань, спочатку випробовують на людях із запущеною та необоротною хворобою, що часто призводить до обмеженої ефективності цих методів лікування. Таким чином, покращення поточного розуміння доклінічних і ранніх стадій нейродегенерації може допомогти оцінити ефективність нових методів лікування для запобігання подальшій нейродегенерації та відновлення якості життя пацієнтів.

Це спонукало до поточного дослідження, яке включало людей, за якими можна було спостерігати протягом тривалого часу, щоб зрозуміти розвиток деменції та, можливо, вплив ліків на неї.

Усі учасники дослідження були з Національного інституту досліджень охорони здоров’я та догляду (NIHR) в Англії, який спочатку був створений як база даних волонтерів для експериментальної медицини та клінічних випробувань.

Були доступні як генотипи, так і фенотипи всіх учасників дослідження, при цьому більшість із них були здоровими на початковому рівні. З цією метою когорту генів і пізнання (G&C), що складається з понад 21 000 учасників у рамках NIHR BioResource, було визначено для цільового дзвінка.

Поточне дослідження вивчало зміни в когнітивних можливостях (фенотип) із віком, пов’язаними генотипами та демографічною та соціально-економічною інформацією. Дослідження включало одинадцять когнітивних тестів у різних сферах, а також два нових показники когнітивних здібностей, позначені як G6 і G4.

G4 – це загальна оцінка, яка включає короткочасну пам’ять, текучий інтелект і кристалізований інтелект, а G6 – це оцінка, яка підсумовує час реакції, увагу, швидкість обробки та виконавчу функцію. Генетичний фон для обох показників використовувався для виявлення нових генетичних локусів, які впливають на когнітивний статус протягом усього життя людини.

Результати дослідження показали, що всі 13 параметрів позитивно корелюють один з одним, за винятком словникового запасу (VY), який показав як позитивну, так і негативну кореляцію.

Результати дослідження були скориговані відповідно до типу використовуваного пристрою, який інакше вплинув би на результати тестування. Однак у майбутніх дослідженнях слід також враховувати, що тип пристрою залежить від віку, соціально-економічного та освітнього статусу, що впливає на різні фенотипи.

Когнітивні показники знижувалися з віком у всіх тестах, крім VY, який зростав із віком. Це спостереження суперечить попереднім дослідженням, які повідомляли про зниження VY у людей старше 60 років.

Стать пояснює 0,1-1,33% відмінностей у когнітивних здібностях, що вказує на те, що обидві статі відчувають подібні типи та ступені когнітивного зниження з часом. G4 і G6 пояснюють більшість відхилень у кожному тесті.

Дві групи з найнижчою освітою показали найгірші результати, причому графік залежності освіти від когнітивних здібностей був лінійним. Наявність депривації негативно асоціювалася з когнітивними показниками майже в усіх тестах.

Генотип аполіпопротеїну Е (APOE), дані про який були доступні для майже 10 000 учасників, не корелював із фенотипом у жодному з тестів. Підхід до оцінки полігенного ризику хвороби Альцгеймера (AD-PRS) не виявив значного впливу на когнітивні здібності.

Кореляції між генотипом і фенотипом були сильнішими, ніж кореляції фенотипу. Крім того, успадкованість фенотипу коливалась від 0,06 до 0,28, що було подібно до попередніх досліджень.

Функціональне картування генів, асоційованих з G4, виявило гени, залучені в опосередковані мікроглією імунологічні шляхи когнітивних порушень у людей похилого віку. Для G6 фермент розгалуження глікогену 1 (GBE1), який бере участь у метаболізмі глікогену, був пов’язаний з когнітивною діяльністю, що свідчить про його роль у загальній когнітивній діяльності.

Дослідження загальногеномних асоціацій (GWAS) виявили кілька нових локусів, один із яких пояснював у 185 разів більше варіацій G4 порівняно з APOE. Також було виявлено сильну генетичну кореляцію між IQ і G4 і G6.

Рідкий і кристалізований домен інтелекту може бути кращим маркером майбутнього успіху в освіті, оскільки G4 мав більш ніж подвійну генетичну кореляцію з освітніми досягненнями порівняно з G6. Важливо зазначити, що G4 і G6 не виявили сильних кореляцій із хворобою Альцгеймера (AD), що вказує на те, що нормальне пізнання та AD мають різні генетичні фактори.

Висновки У поточному дослідженні використовувалися численні інструменти, щоб відрізнити генетичні механізми нормального пізнання від механізмів нейродегенерації. Розпізнавання цих різних шляхів необхідне для ідентифікації молекулярних мішеней, щоб запобігти або полегшити вікове погіршення когнітивних функцій.

Усі учасники дослідження були європеоїдними, що обмежує можливість узагальнення результатів. Крім того, поточне дослідження не оцінювало всі когнітивні сфери.

Потрібні майбутні дослідження для виконання функціонального картування генів, пов’язаних із G4. Однак це надзвичайно складне завдання, оскільки пізнання тварин не відображає змін у нормальному пізнанні людини з віком.

Наразі ми повторюємо когнітивне профілювання всіх учасників, щоб визначити когнітивні траєкторії з часом, розширюючи його, щоб охопити більш різноманітні етнічні групи, і проводимо давно зчитуване секвенування генома, щоб розширити потенційний виклик як для науковців, так і для промислових дослідників.

>