یافته های جدید دانشمندان درباره عامل بیماری های تخریب کننده عصبی

به گزارش ایسنا و به نقل از نیوز مدیکال نت، بیماری‌هایی مانند پارکینسون و "زوال عقل با اجسام لویی"(DLB)، به خانواده‌ای از بیماری‌های نورودژنراتیو موسوم به "سینوکلئینوپاتی" (Synucleinopathy) تعلق دارند. این بیماری‌ها به دلیل تجمع آسیب‌زای پروتئین "آلفا سینوکلئین" (alpha-synuclein) در ساختارهایی به نام اجسام لویی و نوریت‌های لویی در مغز ایجاد می‌شوند.

در یک مغز سالم، آلفا سینوکلئین در سیناپس‌ها به عنوان پروتئین‌هایی متمایز به نام "مونومر"(monomer) یافت می‌شود، اما جهش‌های مختلف ژنی که آلفا سینوکلئین را رمزگذاری می‌کند، می‌تواند باعث شود که پروتئین به هم بچسبد و الیگومرهای بزرگ‌تر و حتی فیبریل‌های بزرگتری را تشکیل دهد.

دانشمندان، بسیاری از جهش‌های ژن آلفا سینوکلئین را که به سینوکلئینوپاتی منجر می‌شود، شناسایی کرده‌اند. پژوهش‌های بسیاری از جمله پژوهش انجام شده در آزمایشگاه "هیلال لاشول"(Hilal Lashuel)، پژوهشگر دانشگاه "اکول پلی‌تکنیک فدرال لوزان"(EPFL) نشان می‌دهند که جهش‌ها ممکن است از طریق مکانیسم‌های متفاوتی نیز عمل کنند و به بروز همان آسیب‌زایی منجر شوند. اگرچه این مورد نادر است؛ اما بررسی این جهش‌ها به شکل‌گیری بینش‌های مهمی انجامیده و به افشای مکانیسم‌های مختلفی کمک کرده است که در تخریب عصبی و بروز بیماری پارکینسون نقش دارند.

یک جهش جدید

پژوهشی که در سال ۲۰۲۰ انجام شد، جهش جدیدی را در ژن آلفا سینوکلئین در یک بیمار مبتلا به زوال عقل با اجسام لویی و انحطاط غیرمعمول لوب‌های پیشانی و تمپورال گزارش کرد. جهش، اسید آمینه گلوتامات را با گلوتامین در موقعیت هشتاد و سوم توالی اسید آمینه پروتئین جایگزین می‌کند؛ به همین دلیل است که جهش "E83Q" نامیده می‌شود. آنچه این جهش را از همه جهش‌هایی که پیشتر شناسایی شده‌اند، متمایز می‌کند، این است که در میان دامنه‌ای قرار دارد که عملکردهای طبیعی آلفا سینوکلئین را تنظیم می‌کند و به تجمع آن و آغاز آسیب‌زایی منجر می‌شود.

شناسایی یک مسیر جدید

"لاشول" گفت: موقعیت منحصر به فرد این جهش و این واقعیت که شخص حامل جهش E83Q، آسیب‌زایی شدیدی را در نواحی قشر مغزی و هیپوکامپ نشان می‌دهد، برای من جالب بود.

وی افزود: این مشاهدات نشان می‌دهند که جهش جدید ممکن است از طریق مکانیسم‌های متمایز از سایر جهش‌ها، بر ساختار، تجمع و بیماری‌زایی آلفا سینوکلئین تأثیر بگذارد. این موضوع می‌تواند به ما کمک کند تا مکانیسم‌های جدیدی را کشف کنیم که آلفا سینوکلئین را به تخریب عصبی و آسیب‌زایی‌ در بیماری پارکینسون سوق می‌دهند.

"لاشول" و گروهش با گروه‌های پژوهشی به سرپرستی "مارکوس زوکستر"(Markus Zweckstetter) در مؤسسه "DZNE" آلمان و "فرانک سوبات"(Frank Sobott) در "دانشگاه لیدز"(University of Leeds) انگلستان همکاری کردند. آنها مجموعه‌ای از روش‌های بیوشیمیایی، ساختاری و تصویربرداری را برای تشریح چگونگی تغییر ساختار آلفا سینوکلئین و تجمع آن در شرایط آزمایشگاهی به کار بردند. سپس، آنها ترکیبی از مدل‌های سلولی زوال عقل با اجسام لویی را برای تعیین اینکه جهش E83Q چگونه بر جنبه‌های مختلف آلفا سینوکلئین و آسیب‌زایی آن تأثیر می‌گذارد، مورد استفاده قرار دادند.

بررسی‌های آزمایشگاهی آنها نشان داد که این جهش نه تنها میزان تجمع آلفا سینوکلئین را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد، بلکه توده‌هایی با نشانه‌های ساختاری ایجاد می‌کند که با ساختار پروتئین معمولی متفاوت هستند.

"سنتیل کومار"(Senthil Kumar)، از پژوهشگران این پروژه گفت: این موضوعی هیجان‌انگیز بود؛ زیرا پژوهش‌های اخیر نشان داده‌اند که توده‌هایی با ساختارهای گوناگون، تفاوت‌هایی را در توانایی خود برای القای آسیب‌ و انتشار در موش مبتلا به پارکینسون نشان می‌دهند و احتمالا می‌توانند ناهمگونی بالینی بیماری پارکینسون و سایر بیماری‌های عصبی را توضیح دهند.

پژوهشگران برای تعیین اینکه آیا این تفاوت‌های ساختاری برای شکل‌گیری آسیب و سمی شدن کافی هستند یا خیر، توانایی E83Q و پروتئین آلفا سینوکلئین معمولی را برای القای آسیب در یک مدل عصبی از زوال عقل با اجسام لویی و تخریب عصبی استفاده کردند که در آزمایشگاه "لاشول" و برای شناسایی اهداف جدید به کار می‌رود.

"آن لور ماهول ملییر"(Anne Laure Mahul Mellier)، از پژوهشگران این پروژه گفت: در مدل مبتلا به زوال عقل با اجسام لویی، جهش E83Q نه تنها فعالیت بیماری را به طور چشمگیری افزایش داد، بلکه به تشکیل توده‌های متعددی با ویژگی‌های مورفولوژیکی متنوع منجر شد. این امر شبیه به آسیب ناشی از آلفا سینوکلئین بود که در مغز بیماران مبتلا به پارکینسون دیده می‌شود.

"لاشول" گفت: یافته‌های ما از نقش مرکزی آلفا سینوکلئین در ایجاد پارکینسون و سایر بیماری‌های سینوکلینوپاتی‌ حمایت می‌کند و نشان می‌دهد که بروز تغییرات در خواص ساختاری آلفا سینوکلئین می‌تواند به آسیب‌زایی عصبی و بالینی سینوکلئینیوپاتی کمک کند.

گروه "لاشول" در گام بعدی، این یافته‌ها را در مدل‌های حیوانی با استفاده از مواد به دست آمده از بیمار تأیید می‌کند و به بررسی این موضوع می‌پردازد که آیا این جهش بر عملکرد طبیعی آلفا سینوکلئین نیز تأثیر می‌گذارد یا خیر.

این پژوهش در مجله "Science Advances" به چاپ رسید.