Археологи десятилетиями ломали голову над загадкой: почему среди истлевших древних останков иногда находят хорошо сохранившиеся мозги? Мозг — один из первых органов, который начинает разлагаться после смерти, однако в распоряжении исследователей сегодня имеется более 4400 образцов древней нервной ткани возрастом до 12 000 лет. Обычно мягкие ткани мозга сохраняются благодаря мумификации, заморозке или омылению, но примерно треть случаев представляют собой аномалию — сморщенную белковую массу. Теперь этот феномен получил свое объяснение. Исследование опубликовано в Journal of Proteome Research.
© Naukatv.ru
Когда мозг не разлагается
Группа ученых под руководством Александры Мортон-Хейворт из Оксфорда предположила, что все дело в сочетании химии мозга и особых условий бескислородной среды, в которых и делают подобные «аномальные» находки. Чтобы проверить гипотезу, ученые захоронили туши мышей в четырех средах с разным содержанием воды и кислорода и на протяжении шести месяцев отслеживали изменения в белковом составе мозга.
Фото: Naukatv.ru
На протяжении полугода образцы анализировали с помощью масс-спектрометрии, а затем на основе полученных данных было смоделировано более 1,26 миллиона траекторий распада пептидов. Решающим фактором оказалась доступность кислорода. Кислород запускает в тканях мозга цепную реакцию свободных радикалов, которая стремительно разрушает белковую структуру.
Древний мозг и современная медицина
В условиях недостатка кислорода эта реакция прерывается и белковые структуры, напротив, прекрасно сохраняются. Промежуточные продукты реакции вместо того, чтобы разрушить белок, образуют новые связи и «сшивают» соседние участки в нерастворимые белковые агрегаты. Этому способствует и химический состав мозговой ткани, которая чрезвычайно богата металлами, стимулирующими реакцию свободных радикалов. Кроме того, свою роль играет и черепная коробка, которая ограничивает доступ в мозг кислорода.
«Наше открытие оказалось важно и для медицины. Дело в том, что молекулярный отпечаток устойчивых к разложению пептидов очень похож на следы болезни Альцгеймера», — сказала Мортон-Хейворт.
Возможно, изучение химических процессов, протекающих в древних мозгах, поможет понять, как прогрессируют нейродегенеративные заболевания.
