به گزارش اطلاعات آنلاین، بیماری آلزایمر با تجمع پروتئینی سمی به نام تاو (Tau) به سلول‌های مغزی آسیب رسانده و در نهایت آنها را از بین می‌برد. با ورود این پروتئین مضر به نواحی جدید مغز، بیماری پیشرفت می‌کند و منجر به بدتر شدن بیماری، از دست دادن حافظه و زوال شناختی می‌شود.

اکنون، محققان یک عامل غیرمنتظره در این فرآیند را کشف کرده‌اند. در مطالعه‌ای روی موش‌ها، آنها دریافتند که پروتئینی مغزی به نام «ارک» (Arc) که به طور معمول به ارتباط نورون‌ها کمک می‌کند، به نظر می‌رسد به گسترش تاو سمی از سلول‌های مغزی بیمار به سلول‌های سالم نیز کمک می‌کند.

این کشف به یک استراتژی جدید احتمالی برای کند کردن روند بیماری آلزایمر اشاره دارد. به جای تلاش برای از بین بردن کامل تاو، درمان‌های آینده ممکن است از همان ابتدا مانع از رسیدن آن به سلول‌های سالم مغز شوند.

«جیسون شپرد»، دکترا، استاد نوروبیولوژی در دانشگاه یوتا هلث و پژوهشگر ارشد این مطالعه می‌گوید: "من از این واقعیت که ما راه جدیدی را برای توقف بالقوه پیشرفت بیماری آلزایمر شناسایی کرده‌ایم، هیجان‌ زده‌ام."

چگونه آرک به انتقال تاو سمی کمک می‌کند؟

محققان برای بررسی چگونگی شیوع آلزایمر، مدل‌های موشی این بیماری را با و بدون پروتئین ارک مقایسه کردند. آزمایش‌های آنها نشان داد که ارک برای انتقال تاو سمی بین نورون‌ها ضروری است.

در شرایط عادی، ارک نقش مهمی در عملکرد مغز ایفا می‌کند. این پروتئین خود را درون کیسه‌های کوچک غشایی معروف به وزیکول‌های خارج سلولی (EVs) بسته‌بندی می‌کند که از یک نورون به نورون دیگر منتقل می‌شوند و سیگنال‌های سلولی مهمی را حمل می‌کنند.

محققان دریافتند که تاو سمی می‌تواند از این سیستم ارتباطی طبیعی سوءاستفاده کند. با اتصال خود به ارک در داخل این وزیکول‌های میکروسکوپی، تاو می تواند از یک نورون ناسالم به یک نورون سالم منتقل شود؛ جایی که می‌تواند به گسترش بیماری ادامه دهد.

آنها معتقدند با مسدود کردن این بسته‌های پروتئینی مضر قبل از رسیدن به سلول‌های سالم، شاید روزی بتوان پیشرفت بی‌وقفه این بیماری را کند کرد.

تاو سلول‌های سالم مغز را سمی می‌کند

هر نورون حاوی تاو است اما در بیماری آلزایمر، این پروتئین شروع به تجمع در توده‌های بزرگ و چسبنده‌ای می‌کند که قبل از مرگ نهایی نورون، در سیستم حمل و نقل داخلی سلول اختلال ایجاد می‌کنند.

«میتالی تیاگی»، دکترا، پژوهشگر فوق دکترا در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، این توده‌ها را با "هیولای چسبی" مقایسه می‌کند. تیاگی برای نخستین بار، این تحقیق را زمانی انجام داد که دانشجوی کارشناسی ارشد علوم اعصاب در آزمایشگاه شپرد دانشگاه سلامت یوتا بود.

تیاگی توضیح می‌دهد: "آنها به هم می‌چسبند و انتقال درون نورون را مسدود می‌کنند. اما می‌توانند به هیولاهای چسبی کوچکتری به نام دانه‌های تاو تجزیه شوند که سپس می‌توانند به یک نورون جدید منتقل شوند. و هنگامی که این دانه تاو با تاو سالم تماس پیدا می‌کند، می‌تواند آن را فاسد کند. بنابراین، آسیب‌شناسی دوباره در یک نورون سالم از نو شروع می‌شود."

در مدل موش آلزایمر، تیم تحقیقاتی وزیکول‌های خارج سلولی حاوی ارک و تاو چسبنده را در بافت مغز یافتند. این وزیکول‌ها قادر به ورود به سلول‌های سالم و ایجاد توده‌های جدید تاو بودند.

با حذف  ارک، تصویر به طرز چشمگیری تغییر کرد. موش‌هایی که فاقد این پروتئین بودند، وزیکول‌های خارج سلولی حاوی مقدار بسیار کمی تاو داشتند و بیماری دیگر نمی‌توانست به طور مؤثر به سلول‌های مغزی همسایه گسترش یابد.

تیاگی می‌گوید: "وقتی ارک را حذف کردیم، دیدیم که انتقال تاو به شدت کاهش یافته است. تقریباً از بین رفته بود."

ارک هم اثرات مضر و هم اثرات مفید دارد

اگرچه مسدود کردن ارک ممکن است مانند یک استراتژی درمانی واضح به نظر برسد اما محققان کشف کردند که این پروتئین نقش محافظتی مهمی را نیز در مراحل اولیه بیماری ایفا می‌کند.

با کمک به نورون‌ها برای دفع تاو سمی اضافی، به نظر می‌رسد ارک به سلول‌های آسیب دیده اجازه می‌دهد تا مدت بیشتری زنده بمانند. در موش‌های بدون  ارک، تاو سمی در داخل نورون‌ها به دام افتاده و باعث می‌شود سلول‌های بیمار سریع‌تر بمیرند.

تیاگی می‌گوید: "وقتی ارک وجود ندارد، تاو در داخل نورون‌ها به دام می‌افتد و تا سطوح سمی تجمع می‌یابد. وقتی ارک وجود دارد، تاو می‌تواند در وزیکول‌های خارج سلولی آزاد شود. در حالی که این به کاهش تجمع تاو در نورون اصلی کمک می‌کند و تاو آزاد شده می‌تواند توسط نورون‌های سالم مجاور جذب شود و گسترش آسیب‌شناسی را افزایش دهد."

این یافته‌ها نشان می‌دهند که مؤثرترین درمان ممکن است جلوگیری از آزادسازی تاو توسط سلول‌های بیمار نباشد. در عوض، شاید بهتر باشد از ورود این وزیکول‌های خارج سلولی سمی به نورون‌های سالم جلوگیری شود.

یک هدف جدید بالقوه برای درمان‌های آلزایمر

محققان همچنین وزیکول‌های خارج سلولی حاوی ارک و تاو را در بافت مغز انسان یافتند که نشان می‌دهد همین مکانیسم می‌تواند در افراد بیمار نیز وجود داشته باشد. با این حال، آنها تأکید می‌کنند که قبل از رسیدن هرگونه درمان بالقوه به بیماران، تحقیقات بسیار بیشتری مورد نیاز است.

شپرد می‌گوید: "بیشتر کارهایی که ما انجام داده‌ایم روی موش‌ها است، نه روی انسان. ما سرنخ‌هایی داریم که هر اتفاقی که در این موش‌ها می‌افتد می‌تواند در انسان نیز رخ دهد، اما هنوز این را نمی‌دانیم. و ما از گفتن اینکه در حال توسعه درمانی برای هر چیزی هستیم، بسیار دور هستیم. اما می‌تواند راه‌های جدیدی را برای رسیدن به آن نقطه باز کند."

یک احتمال امیدوارکننده این است که وزیکول‌های خارج سلولی حاوی تاو را پس از ترک نورون‌های بیمار اما قبل از رسیدن به نورون‌های سالم، می توان متوقف کرد. در حالی که  چنین رویکردی آسیب مغزی موجود را معکوس نمی‌کند، اما می‌تواند به طور بالقوه شیوع بیشتر بیماری آلزایمر را کند یا از آن جلوگیری کند.

شپرد می‌گوید: "اگر بتوانیم این  وزیکول‌های خارج سلولی خاص را هدف قرار دهیم، در واقع این یک استراتژی درمانی واقعاً مفید خواهد بود. برای کسی که آلزایمر یا زوال عقل زودرس دارد، اگر بتوانیم شیوع آن را متوقف کنیم، می‌توانیم از آسیب بیشتر و زوال شناختی جلوگیری کنیم."

نتایج این مطالعه در مقاله ای با عنوان " پروتئین ارک، واسطه انتقال بین سلولی تاو از طریق وزیکول‌های خارج سلولی است" به تازگی در ژورنال Cell منتشر شده  است.