بیماری آلزایمر و پاکسازی پروتئین مرتبط با ان و با کنترل ریتم شبانه روزی!؟

بر اساس تحقیقاتی که در PLOS Genetics منتشر شد، توانایی مغز برای پاکسازی پروتئینی که ارتباط نزدیک با بیماری آلزایمر دارد، با چرخه شبانه روزی ما مرتبط است. این تحقیق بر اهمیت عادات خواب سالم در جلوگیری از تشکیل توده‌های پروتئین آمیلوئید بتا 42 (AB42) در مغز تاکید و مسیری را برای درمان‌های بالقوه آلزایمر باز می‌کند.

Jennifer Hurley، دانشیار علوم زیستی انستیتو پلی تکنیک Rensselaer می گوید: “تنظیم شبانه روزی سلول‌‌های ایمنی در رابطه پیچیده بین ساعت شبانه روزی و بیماری آلزایمر نقش دارد. این به ما می گوید که یک الگوی خواب سالم ممکن است برای کاهش برخی از علائم بیماری آلزایمر مهم باشد و این اثر مفید ممکن است توسط یک نوع سلول ایمنی به نام ماکروفاژها / میکروگلیا ایجاد شود.”

این تحقیق در مرکز بیوتکنولوژی و مطالعات بین رشته‌ای Rensselaer انجام شد که تمرکز آن بر بیماری‌های عصبی است. دکتر Hurley با استادانRensselaer ، Robert Linhardt ، متخصص گلیکان و مبدع هپارین مصنوعی و Chunyu Wang، که تحقیقات در حال انجام آن‌ها مکانیسم‌های متعددی را در تولید و گسترش پروتئین‌های دخیل در آلزایمر شرح داده است، همکاری کرد.

Deepak Vashishth، مدیر CBIS گفت: “این بینش ​​مسیر جدیدی را برای درمان اختلالات عصبی مانند آلزایمر از طریق یک رویکرد بین‌رشته‌ای نشان داده، و نمادی از قدرت CBIS در تحقیق و کشف بوده و زاویه جدیدی برای سلامت و رفاه انسان ارائه می‌کند.”

سیستم شبانه‌روزی از مجموعه‌ای از پروتئین‌های ساعت (clock proteins) تشکیل شده است که با ایجاد نوسانات روزانه در سطح آنزیم‌ها و هورمون‌ها، چرخه روز / شب را پیش‌بینی می‌کنند و در نهایت بر پارامترهای فیزیولوژیکی مانند دمای بدن و پاسخ ایمنی تأثیر می‌گذارند. اختلال در سیستم شبانه روزی به طور فزاینده‌ای با بیماری‌هایی مانند دیابت، سرطان و آلزایمر مرتبط است.

یکی از نشانه‌های بیماری آلزایمر، پلاک‌ها، توده‌های خارج سلولی AB42 در مغز است. ماکروفاژها (که در مغز به آن‌ها میکروگلیا گفته می‌شود) که سلول‌های ایمنی هستند که مواد بیگانه را پیدا کرده و از بین می برند، AB42 را با بلعیدن آن در فرآیندی به نام فاگوسیتوز از مغز پاک می‌کنند. در تحقیقات قبلی، دکتر Hurley و همکارانش در کالج سلطنتی جراحان در ایرلند، کنترل شبانه روزی ماکروفاژها را بررسی کردند و مجموعه داده جامعی را جمع آوری کردند که امکان دیدن RNA و پروتئین‌های ماکروفاژی با ریتم شبانه روزی را فراهم می‌کرد. پژوهشگران متوجه نوسانات در آنزیم‌هایی شدند که به ساخت دو پروتئین در سطح سلول ماکروفاژ کمک می کند (پروتئوگلیکان سولفات هپاران و پروتئوگلیکان سولفات کندرویتین) که هر دو نقشی در تنظیم پاکسازی AB42 دارند.

آیا این پروتئوگلیکان‌های سطح سلولی می‌توانند پیوندی بین سیستم شبانه روزی و آلزایمر باشند؟ در یک سری آزمایش‌هایی که این فرضیه را آزمایش می‌کردند، تیم نشان داد که مقدار AB42 دریافت شده توسط ماکروفاژهای سالم با یک ریتم روزانه نوسان می‌کند. این الگو در ماکروفاژها بدون ساعت شبانه روزی رخ نداد. آن‌ها همچنین نوسانات روزانه در سطوح پروتئوگلیکان‌های سولفات هپاران و پروتئوگلیکان‌های کندرویتین سولفات تولید شده در سطح سلول‌های ماکروفاژ با چرخه‌های شبانه روزی سالم را اندازه گیری کردند. اوج نقطه پاکسازی AB42 زمانی رخ داد که تولید پروتئوگلیکان‌های سلولی سطحی در پایین‌ترین سطح خود بود، و حذف این پروتئوگلیکان‌ها باعث افزایش مصرف شد که نشان می‌دهد پروتئوگلیکان‌ها از پاکسازی تنظیم شده AB42 جلوگیری می‌کنند.

دکتر Hurley گفت: “آنچه واضح است این است که همه این اتفاقات با ساعت شبانه روزی زمان بندی می‌شود. وقتی تعداد زیادی از این پروتئوگلیکان‌های سطح سلولی وجود دارد، ماکروفاژها  AB42را نمی‌خورند.”

این رابطه می‌تواند برای توسعه درمان‌هایی استفاده شود که پاکسازی AB42 بیشتر را دنبال می‌کنند.

دکتر Hurley گفت: “در تئوری، اگر بتوانیم این ریتم را تقویت کنیم، شاید بتوانیم پاکسازی AB42 را افزایش دهیم و از آسیب به مغز جلوگیری کنیم.”

خلاصه:

بر اساس تحقیقات جدید، توانایی مغز برای پاک کردن پروتئین عامل آلزایمر، با ریتم شبانه روزی ما ارتباط دارد. این تحقیق همچنین بر اهمیت نحوه و عادات خواب سالم در جلوگیری از تشکیل توده‌های پروتئین آمیلوئید بتا در مغز پرداخته و مسیری را برای درمان‌های موثر آلزایمر ایجاد می‌کند.

مترجم: امید آهنگریان ابهری

منبع