Молекулярная броня: почему мозг некоторых людей не гниет тысячи лет

Мозг человека — один из самых уязвимых органов, склонный к разрушению вскоре после остановки кровообращения. Через несколько минут без доступа кислорода и крови начинается необратимое повреждение клеток. Вскоре после смерти ферменты начинают разрушать ткани мозга изнутри, а через несколько дней его остатки подвергаются разложению под действием микробов. В конечном итоге череп остается пустым.

Однако в некоторых случаях мозг может сохраняться сотни или тысячи лет, оставаясь почти нетронутым. Археологи находили такие образцы в древних захоронениях, братских могилах, гробницах и даже на затонувших кораблях. Исследование, опубликованное учеными Оксфордского университета, выявило, что подобные случаи встречаются чаще, чем считалось ранее. Проанализировав научные публикации за столетия, исследователи обнаружили более 4400 описаний сохраненных мозгов возрастом до 12 тысяч лет.

Такой феномен связан с особенностями белков, которые могут изменять свою структуру в процессе так называемого «неправильного сворачивания». Этот процесс сходен с механизмами, наблюдаемыми при некоторых нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. После смерти изменения в структуре белков могут стабилизировать ткани мозга, что предотвращает их разрушение.

Прорыв в изучении сохраненных мозгов произошел в 2008 году, когда в Англии был найден череп возрастом 2500 лет с сохранившимся мозгом. Все мягкие ткани тела исчезли, но мозг остался, что удивило исследователей. Анализ показал, что его сохранность обеспечили белковые агрегаты, образовавшиеся в результате химических реакций после смерти.

Оксфордские ученые изучили сотни древних мозгов, используя методы масс-спектрометрии и исследования на молекулярном уровне. Эти работы выявили ключевую роль белков и липидов, которые взаимодействуют с металлами, такими как железо, создавая устойчивые структуры. Такой процесс называется молекулярным сшиванием, и он объясняет, почему мозг, состоящий из воды, белков и липидов, сохраняется лучше, чем другие мягкие ткани.

Интересно, что подобное сшивание белков не приводит к образованию амилоидных нитей, характерных для болезней, таких как Альцгеймер или Паркинсон. Вместо этого белки образуют более устойчивые агрегаты, которые защищают ткани от разложения. Этот процесс имеет сходства с механизмами нейродегенерации, когда повреждение клеток приводит к длительным химическим изменениям.

Изучение древних мозгов помогает лучше понять механизмы старения и нейродегенеративных заболеваний. Исследователи предполагают, что процессы, запускаемые при жизни, могут продолжаться после смерти, формируя уникальные химические структуры. Такие находки открывают новые возможности для изучения старения и устойчивости белков на протяжении тысячелетий.

Ранее считалось, что сохранение мозгов связано с образованием так называемого «могильного воска», но новые данные опровергают это. Вместо этого процесс сшивания белков и липидов делает мозг одной из самых устойчивых к разложению тканей. Это открытие меняет взгляд на возможность длительного сохранения мягких тканей в экстремальных условиях.

Подобные исследования не только углубляют понимание процессов деградации тканей, но и дают ключи к разгадке механизмов старения и долговечности на молекулярном уровне, предоставляя уникальную возможность изучить биологию человека на временном масштабе, выходящем за пределы индивидуальной жизни.