در آغاز قرن بیستم، دکتر آلویس آلزایمر متوجه تغییرات عجیبی در مغز تازه برداشته شد. مغز به زنی 20 ساله تعلق داشت که به تدریج حافظه خود را از دست داد و با خواب، افزایش پرخاشگری و در نهایت پارانویا دست و پنجه نرم کرد.
زیر میکروسکوپ، مغز او پر از توده های پروتئینی بود. جالب اینجاست که حباب‌های براق چربی نیز در داخل سلول‌های مغز جمع شده بودند، اما آنها نورون‌ها نبودند - سلول‌های مغزی که با برق جرقه می‌زنند و زیربنای افکار و خاطرات ما هستند. در عوض، کیسه های چربی در سلول های پشتیبان مغز به نام گلیا ساخته می شوند.
دانشمندان مدت‌ها تصور می‌کردند که خوشه‌های پروتئین سمی منجر به بیماری آلزایمر یا تشدید آن می‌شوند. دهه‌ها کار با هدف از بین بردن این توده‌ها اکثراً با شکست مواجه شده است - تلاشی که نام مستعار "قبرستان رویاها" را به خود اختصاص داده است. یک برد اخیر وجود داشته است. در اوایل سال 2023، سازمان غذا و داروی ایالات متحده داروی آلزایمر را تأیید کرد که با مهار توده های پروتئین، زوال شناختی را اندکی کند می کند، اگرچه در میان جنجال زیاد بیش از ایمنی آن
تعداد فزاینده ای از متخصصان در حال بررسی راه های دیگری برای مبارزه با اختلال ذهن خوری هستند. دکتر تونی ویس-کورای از دانشگاه استنفورد فکر می کند که پاسخ ممکن است از منبع اصلی باشد. اولین توصیف آلویس آلزایمر از حباب های چربی درون سلول های گلیا – اما با یک پیچش ژنتیکی مدرن.
In یک مطالعه جدید، این تیم حباب های چربی را به عنوان یک محرک بالقوه بیماری آلزایمر مورد هدف قرار دادند. آنها با استفاده از بافت مغز اهدایی افراد مبتلا به این اختلال، یک نوع سلول را شناسایی کردند که به ویژه در برابر رسوبات چربی آسیب پذیر است - میکروگلیا، سلول های اصلی ایمنی مغز.
همه افراد مبتلا به آلزایمر میکروگلیای بیش از حد چرب نداشتند. آنهایی که حامل یک نوع خاص از یک ژن به نام APOE4 بودند. دانشمندان مدت‌هاست می‌دانستند که APOE4 خطر ابتلا به آلزایمر را افزایش می‌دهد، اما دلیل اینکه چرا یک راز باقی مانده است.
حباب های چربی ممکن است جواب دهند. سلول های میکروگلیا ساخته شده آزمایشگاهی از افراد مبتلا به APOE4 به سرعت حباب ها را جمع کرده و به سلول های مجاور پرتاب کردند. هنگام درمان با مایعات حاوی حباب، نورون های سالم علائم کلاسیک بیماری آلزایمر را ایجاد کردند.
این تیم تحقیقاتی ارتباط جدیدی بین عوامل خطر ژنتیکی آلزایمر و حباب های چربی در سلول های ایمنی مغز را نشان می دهد. نوشت در مقاله خود.
دکتر مایکل هنی از دانشگاه پنسیلوانیا که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: «این مسیر جدیدی را برای توسعه درمانی باز می کند. گفته شده دانشمند جدید.
ژن فراموشی
دو نوع پروتئین در مرکز تحقیقات آلزایمر قرار داشته اند.
یکی بتا آمیلوئید است. این پروتئین‌ها به‌عنوان رشته‌های موز شروع می‌شوند، اما به تدریج یکدیگر را می‌گیرند و توده‌های بزرگی را تشکیل می‌دهند که بیرون نورون‌ها را جمع می‌کنند. مقصر دیگر تاو است. تائو که به طور معمول بی ضرر است، در نهایت در درون نورون‌ها گره‌هایی ایجاد می‌کند که به راحتی قابل تجزیه نیستند.
پروتئین ها با هم از عملکرد طبیعی نورون جلوگیری می کنند. در تئوری، حل کردن یا مسدود کردن این توده‌ها باید سلامت نورون‌ها را بازیابی کند، اما اکثر درمان‌ها در کارآزمایی‌های بالینی، بهبود کمتری در حافظه یا شناخت نشان داده‌اند.
در همین حال، مطالعات گسترده ژنوم نشان داده است که ژنی به نام APOE تنظیم کننده ژنتیکی این بیماری است. این در انواع مختلفی وجود دارد: APOE2 محافظ است، در حالی که APOE4 خطر ابتلا به بیماری را تا 12 برابر افزایش می دهد و نام مستعار خود را به دست می آورد.فراموش کردن ژن" مطالعات هستند در حال انجام برای ارائه ژنتیکی انواع محافظ که عواقب منفی APOE4 را از بین می برد. محققان امیدوارند این رویکرد بتواند نقص های حافظه یا شناختی را قبل از وقوع آنها متوقف کند.
اما چرا برخی از انواع APOE محافظ هستند، در حالی که برخی دیگر اینگونه نیستند؟ ممکن است حباب های چرب مقصر باشند.
غذای سلولی
بیشتر سلول ها حاوی حباب های کمی چربی هستند. آنها که "قطرات چربی" نامیده می شوند، یک هستند ضروری است منبع انرژی. حباب ها با سایر اجزای سلولی برای کنترل متابولیسم سلول تعامل دارند.
هر حباب دارای هسته‌ای از چربی‌های مرتب شده پیچیده است که توسط یک "پوشش چسبنده" مولکولی منعطف احاطه شده است. قطرات لیپید می توانند به سرعت رشد کرده یا کوچک شوند تا سطوح سمی مولکول های چربی را در سلول حفظ کنند و پاسخ های ایمنی را در برابر عفونت های مغز هدایت کنند.
APOE یک ژن اصلی تنظیم کننده این قطرات چربی است. در مطالعه جدید پرسیده شد که آیا رسوبات چربی دلیلی است که APOE4 خطر ابتلا به بیماری آلزایمر را افزایش می دهد؟
این تیم ابتدا تمام پروتئین‌های موجود در انواع مختلف سلول‌های بافت‌های مغز اهدایی افراد مبتلا به آلزایمر را نقشه‌برداری کردند. برخی از آنها نوع خطرناک APOE4 را داشتند. دیگران APOE3 داشتند که خطر بیماری را افزایش نمی دهد. در مجموع، این تیم تقریباً 100,000 سلول - از جمله نورون‌ها و هزاران نوع سلول مغزی دیگر، مانند میکروگلیا سلول‌های ایمنی را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.
با مقایسه نتایج حاصل از این دو نوع ژنتیکی، تیم متوجه تفاوت فاحشی شد. افراد مبتلا به APOE4 دارای سطوح بسیار بالاتری از آنزیمی بودند که قطرات چربی تولید می کند، اما فقط در میکروگلیا. قطرات جمع آوری شده در اطراف هسته - که مواد ژنتیکی ما را در خود جای داده است - مشابه اولین توصیف آلویس آلزایمر از رسوبات چربی است.
قطرات لیپید همچنین باعث افزایش سطح پروتئین های خطرناک در بیماری آلزایمر از جمله آمیلوئید و تاو شد. در یک تست شناختی استاندارد در موش، قطرات چربی بیشتر با عملکرد بدتر ارتباط داشت. مانند انسان‌ها، موش‌های دارای نوع APOE4 نسبت به موش‌هایی که دارای APOE3 «خنثی» بودند، میکروگلیای چربی بیشتری داشتند و سلول‌های ایمنی سطوح بالاتری از التهاب داشتند.
اگرچه این قطرات در داخل میکروگلیا انباشته شده اند، اما به آسانی به نورون های مجاور نیز آسیب می رسانند.
در آزمایشی، این تیم سلول های پوست افراد مبتلا به APOE4 را به حالتی شبیه سلول های بنیادی تبدیل کردند. آنها با دوز خاصی از مواد شیمیایی، سلول ها را به سمت سلول های عصبی با ژنوتیپ APOE4 هدایت کردند.
سپس ترشحات میکروگلیا را با سطوح بالا یا پایین قطرات چربی جمع آوری کردند و نورون های مهندسی شده را با مایعات درمان کردند. ترشحات با سطوح کم حباب های چربی به سلول ها آسیبی نمی رساند. اما نورون‌هایی که دوزهای بالای قطرات لیپید دریافت کردند، به سرعت تاو - یک پروتئین کلاسیک آلزایمر - را به شکل بیماری‌زا تغییر دادند. در نهایت، این نورون ها از بین رفتند.
این اولین بار نیست که حباب های چربی ایجاد می شوند با بیماری آلزایمر مرتبط است، اما اکنون درک واضح تری از دلیل آن داریم. قطرات لیپید با APOE4 در میکروگلیا تجمع می‌یابند و این سلول‌ها را به حالت التهابی تبدیل می‌کنند که به نورون‌های مجاور آسیب می‌رساند و به طور بالقوه منجر به مرگ آنها می‌شود. این مطالعه به کارهای اخیر اضافه می کند که پاسخ های ایمنی نامنظم در مغز را به عنوان عامل اصلی آلزایمر و سایر بیماری های تخریب کننده عصبی برجسته می کند.
هنوز مشخص نیست که آیا کاهش سطح قطرات لیپید می تواند علائم آلزایمر را در افراد مبتلا به APOE4 تسکین دهد یا خیر، اما این تیم مشتاق است این کار را انجام دهد.
یک راه، مهار ژنتیکی آنزیمی است که قطرات چربی را در میکروگلیا APOE4 ایجاد می کند. گزینه دیگر استفاده از داروها برای فعال کردن سیستم دفع داخلی سلول - اساساً یک حباب پر از اسید - برای شکستن حباب های چربی است. این یک استراتژی شناخته شده است که قبلاً برای از بین بردن توده های پروتئین سمی استفاده می شد، اما می توان آن را برای پاک کردن قطرات لیپید دوباره کار کرد.
این تیم در مقاله خود نوشت: «یافته‌های ما ارتباط بین عوامل خطر ژنتیکی بیماری آلزایمر با تجمع قطرات لیپید میکروگلیال را نشان می‌دهد... که به طور بالقوه استراتژی‌های درمانی برای بیماری آلزایمر را ارائه می‌کند.
به عنوان گام بعدی، آنها در حال بررسی هستند که آیا نوع محافظ APOE2 می تواند تجمع قطرات چربی در میکروگلیا را خنثی کند و شاید در نهایت حافظه و شناخت مغز را نجات دهد.
تصویر های اعتباری: ریچارد واتس، دکترای دانشگاه ورمونت و آزمایشگاه تصویربرداری عصبی منصفانه، دانشگاه علوم و بهداشت اورگان
- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
- PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
- PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
- منبع: https://singularityhub.com/2024/03/15/this-gene-increases-the-risk-of-alzheimers-scientists-finally-know-why/
