خلاصه مطالعه
اینترفرون نوع 1 عامل اصلی اختلالات شناختی و از دست دادن حافظه در مدل‌های موش مبتلا به بیماری آلزایمر است. مسدود کردن IFN هم اختلالات شناختی و هم نقص حافظه را در مدل‌های حیوانی معکوس کرد.
مقدمه
بیماری آلزایمر (AD)، شایع ترین نوع زوال عقل است. به تدریج حافظه، تمرکز و توانایی یادگیری چیزهای جدید و انجام فعالیت های روزمره را مختل می کند. دانشمندان هنوز به طور کامل علل اختلال شناختی مرتبط با آلزایمر را درک نکرده اند. گروهی از محققان در کالج پزشکی بیلور کشف کرده اند که اینترفرون (IFN) نوع I، یک مولکول تحریک کننده التهاب که به طور غیرطبیعی در مغز آلزایمری تولید می شود. یک عامل کلیدی است و محرک اختلال حافظه و از دست دادن توانمندی های شناختی در مدل موشی بیماری آلزایمر است.
نکته مهم این است که مسدود کردن IFN این نقص های حافظه و شناختی را در مدل حیوانی معکوس کرد.
این تیم تحقیقاتی، نتایج مطالعه خود را در مجله Immunity گزارش داده اند. موش های آلزایمری برای جلوگیری از اثرات IFN به طور خاص در مغز تحت درمان قرار گرفته بودند. علیرغم وجود پلاک های بتا آمیلوئید که مشخصه مغز انسان مبتلا به آلزایمر است و شروع کننده این بیماری است، از مشکلات حافظه و نقص های شناختی و پیشرفت به سمت زوال عقل بهبود یافتند.
این مطالعه بر اهمیت التهاب در مغز آلزایمری تاکید می کند. درک بهتری از رویدادهای پیچیده درگیر در ایجاد این وضعیت ویرانگر ارائه می دهد.
نویسنده مسئول، این پژوهش می‌گوید:
«درک کنونی این است که مغز بیماران مبتلا به آلزایمر علاوه بر داشتن پلاک‌های بتا آمیلوئید و درهم‌تنیدگی پروتئین تائو، یک پاسخ التهابی مشخص دارد. که همین ممکن است بیشتر از خود پلاک‌ها مشکل ساز باشد.» وی کائو. او در طول توسعه این پروژه، دانشیار ژنتیک مولکولی و انسانی و مرکز هافینگتون در مورد پیری در بیلور بود. او در حال حاضر استاد بیهوشی در UT Health-Houston است.
در مطالعه قبلی خود، کائو و همکارانش شواهدی را کشف کردند که نشان می‌دهد انواع خاصی از پلاک‌های بتا آمیلوئید، میکروگلیا، سلول‌های ایمنی ساکن مغز را فعال می‌کنند. سپس اینها IFN تولید می‌کنند. این به نوبه خود باعث ایجاد آبشاری از واکنش های التهابی می شود. درنهایت منجر به از دست دادن سیناپس ها می شود. یعنی اتصالات بین نورون ها که از طریق آنها ارتباط برقرار می کنند از بین می رود.
از دست دادن سیناپس بخش کلیدی تخریب عصبی است.
این اتفاق می تواند منجر به از دست دادن حافظه و در نهایت زوال عقل شود. آنها شواهدی از این نقش حیاتی IFN هم در مدل های حیوانی و هم در نمونه های بیماران مبتلا به آلزایمر پیدا کردند.
در مطالعه کنونی، محققان با مدل حیوانی بیماری آلزایمر، به ویژه با موش‌های پیری که با پیشرفت قابل توجه بیماری، از جمله کاهش حافظه و شناختی در هنگام آزمایش در سنجش حافظه، ظاهر می‌شوند، کار کردند.
محققان تأثیر IFN بر حافظه و شناخت را با استفاده از رویکردهای مختلف مانند مسدود کردن، آنتی‌بادی درمانی و حذف ژنتیکی بررسی کردند.
کائو گفت:
“ما با یافته های قابل توجه این موش های آلزایمری مجذوب شدیم.” ما دریافتیم که مسیر التهابی با واسطه IFN برای سیناپس‌ها مضر است. بر حافظه و عملکرد شناختی تأثیر می‌گذارد. مهمتر از همه، مسدود کردن مسیر این توانایی‌های شناختی را بازیابی می‌کند.»
جالب توجه است، این تیم همچنین دریافت که میکروگلیاهای خاص، اما نه همه، توسط IFN فعال می‌شوند. مانند سایر سلول‌های مغز، مانند نورون‌ها، آستروسیت‌ها و رگ‌های خونی. دکتر Ethan Roy، نویسنده اول، محقق فوق دکترا در آزمایشگاه Cao، توضیح داد: «یافته‌های ما به لایه دیگری از پیچیدگی فعال‌سازی IFN در شرایط آلزایمر اشاره می‌کند که به طور کامل مورد توجه قرار نگرفته است.
در مطالعه کنونی
محققان با مدل حیوانی بیماری آلزایمر، به ویژه با موش‌های پیری که با پیشرفت قابل توجه بیماری، از جمله کاهش حافظه و شناختی در هنگام آزمایش در سنجش حافظه، ظاهر می‌شوند، کار کردند. محققان تأثیر IFN بر حافظه و شناخت را با استفاده از رویکردهای مختلف مانند مسدود کردن آنتی‌بادی درمانی و حذف ژنتیکی بررسی کردند.
کائو گفت: “ما با یافته های قابل توجه این موش های AD مجذوب شدیم.” ما دریافتیم که مسیر التهابی با واسطه IFN برای سیناپس‌ها مضر است. بر حافظه و عملکرد شناختی تأثیر می‌گذارد، و مهمتر از همه، مسدود کردن مسیر این توانایی‌های شناختی را بازیابی می‌کند.»
نقش میکروگلیاها
جالب توجه است، این تیم همچنین دریافت که میکروگلیاهای خاص، اما نه همه، توسط IFN فعال می‌شوند. مانند سایر سلول‌های مغز، مانند نورون‌ها، آستروسیت‌ها و رگ‌های خونی. دکتر Ethan Roy، نویسنده اول، محقق فوق دکترا در آزمایشگاه Cao، توضیح داد: «یافته‌های ما به لایه دیگری از پیچیدگی فعال‌سازی IFN در شرایط آلزایمر اشاره می‌کند که به طور کامل مورد توجه قرار نگرفته است.
روی گفت: یکی دیگر از جنبه های جدید این کار این است که ما با استفاده از استراتژی های ژنتیکی، عملکردهای مختلفی از سیگنال دهی IFN را برای انواع مختلف سلول های مغز پیدا کرده ایم. مکانیسم کامل از دست دادن سیناپسی نیازمند اقدامات هماهنگ از سلول های مختلف است.
این گروه همچنین هنگامی که سلول های عصبی قادر به پاسخگویی به IFN نبودند، پلاک های آمیلوئید کمتری را شناسایی کردند. پلاک‌های آمیلوئید باعث تولید IFN می‌شوند. سپس فعال‌سازی IFN باعث تشکیل بیشتر پلاک می‌شود. متأسفانه، این حلقه بازخورد در آلزایمر در حال کار است.
کائو می‌گوید:
«ما اکنون علاقه‌مندیم تا بررسی کنیم که چگونه سیگنال‌دهی IFN بر مراحل بعدی توسعه آلزایمر تأثیر می‌گذارد. توسعه استراتژی‌های درمانی جدیدی را بررسی کنیم که مسیرهای IFN را هدف قرار می‌دهد. هدف این است که زوال شناختی را در موش‌ها و، امیدواریم، در نهایت در انسان ها کاهش دهد.»
چکیده مطالعه
سیگنال‌های اصلی که حافظه و اختلال شناختی را در بیماری آلزایمر (AD) هدایت می‌کنند، ناشناخته هستند. در اینجا، ما واکنش‌های سلولی سراسر مغز را به اینترفرون نوع I (IFN-I)، یک سیتوکین ایمنی ذاتی که به طور نابجا توسط پلاک‌های β آمیلوئید ایجاد می‌شود، نشان دادیم. نقش آنها را در شناخت و آسیب‌شناسی عصبی مربوط به آلزایمر در مدل آمیلوئیدوز موش بررسی کردیم.
از یک سیستم گزارشگر برای ردیابی پاسخ‌های سلولی به IFN-I استفاده کردیم. ما فعال‌سازی IFN-I وابسته به آسیب‌شناسی Aβ را در میکروگلیا و سایر انواع سلول شناسایی کردیم.
انسداد طولانی مدت گیرنده IFN-I (IFNAR) هم نقص حافظه و هم نقص سیناپسی را نجات داد. منجر به کاهش میکروگلیوز، التهاب و آسیب شناسی عصبی شد.
حذف Ifnar1 اختصاصی میکروگلیا از دست دادن پایانه‌های پس سیناپسی را با جذب انتخابی کاهش داد. در حالی که حذف Ifnar1 عصبی پایانه‌های پیش سیناپسی را ترمیم کرد و تجمع پلاک را کاهش داد.
به طور کلی، سیگنال دهی IFN-I نشان دهنده یک ماژول حیاتی در شبکه عصبی التهابی آلزایمر است. حالت های سلولی هماهنگی را که برای حافظه و شناخت مضر هستند را تحریک می کند.
منبع: Interferon Drives Cognitive Impairment in Alzheimer’s Disease Model – Neuroscience News
درباره نویسنده
خجسته رحیمی جابری، پژوهشگر دکترای تخصصی علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز و نویسنده وب سایت انستیتو سلامت مغز دانا. زمینه کاری تخصصی ایشان مشکلات حافظه و آلزایمر است وی بیش از 20 مقاله معتبر بین المللی در این زمینه به چاپ رسانده است. می توانید پژوهش های او را در اینجا (کلیک کنید) دنبال کنید.