ارتباط بین ابتلا به آلزایمر و بهم خوردن تعادل مغزی چیست؟

تجمع پروتئین تائو در آلزایمر و اختلالات عصبی وابسته

در رابطه با بیماری آلزایمر و سایر اختلالات عصبی مرتبط، تجمع پروتئین تائو اتفاق می افتد. با این حال، تائو همچنین ممکن است اختلالات دیگری ایجاد کند. در این اختلالات، فعالیت های عصبی ناهنجار، با آسیب شناسی آشکار تائو همراه نیستند.

عملکردهای شناختی در بیماران مبتلا به آلزایمر با فعالیت صرعی غیر تشنجی، سریعتر از بیماران بدون تشنج کاهش می یابد. فعالیت صرعی همچنین ممکن است منجر به اختلالات شناختی و تغییرات رفتاری در مدل‌های بیماری شود. سرکوب فعالیت صرعی، مشکلات شناختی را در موش هایی که جنبه های آلزایمر را شبیه سازی می کنند، کاهش داد.

کاهش تائو می‌تواند از فعالیت صرعی غیر تشنجی در مدل‌های موشی مرتبط با آلزایمر جلوگیری کند. کاهش تائو همچنین موش ها را در برابر تشنج های ناشی از مواد شیمیایی مقاوم تر کرد. این مشاهدات در مدل‌های آلزایمر، اوتیسم و سکته مغزی نیز تأیید و گسترش یافته است.

کاهش “تائو” و ارتباط پاتولوژی آلزایمر و صرع

کاهش تائو می تواند فعالیت صرع به دلایل مختلف را کاهش دهد. ممکن است نورون ها را به طریقی تغییر دهد که عدم تعادل تحریک/مهار (E/me) ، تحریک پذیری بیش از حد و افزایش همزمانی را کاهش دهد.

در این مطالعه، تخلیه تائو سراسری، باعث افزایش خودبه خودی نورونهای تحریکی و افزایش ورودی های مهاری آنها می شود. تخریب تائو همچنین تحریک پذیری نورون های مهاری را افزایش داد. همچنین پاسخ های هموستاتیک AIS را در این سلول ها تعدیل کرد. بنابراین، تخریب سراسری تائو به طور متفاوتی بر سلول های هرمی تحریکی و نورون های مهاری تأثیر می گذارد.

تغییرات ترکیبی تخریب تائو در این نوع سلول‌ها باید نسبت تحریک/مهار شبکه‌های عصبی را کاهش دهد. در نتیجه مکانیسم سلولی/شبکه‌ای قابل قبولی را فراهم می‌کند و بنابراین کاهش تائو با افزایش نابجای نسبت Eتحریک/مهارمقابله می‌کند.

کاهش تائو از فعالیت صرعی، ناهنجاری‌های رفتاری، و یا مرگ زودرس در مدل های حیوانی بیماریها مثل آلزایمر جلوگیری می کند.

این مدل ها شامل مدل‌های آلزایمر، اوتیسم، افسردگی، صرع و سکته بودند. همگی می‌توانند عدم تعادل تحریک/مهار و بیش‌تحریک‌پذیری شبکه را افزایش دهند.

هدف مهم استراتژی‌های کاهش تائو در تائوپاتی، مسدود کردن تجمع درون عصبی توده‌های غیرطبیعی تائو، به عنوان نشانه پاتولوژیک است. طبق نتایج کاهش تائو فعالیت های عصبی شبکه عصبی که توسط تائو غیر تجمعی فعال می شوند سرکوب می کند.

یافته‌های ما احتمالات جالبی را ارائه می‌کند که می‌تواند به هدایت مطالعات برای شناسایی مکانیسم‌های مولکولی کمک کند. از طریق آن، کاهش تائو به طور متفاوتی بر عملکرد نورون‌های تحریکی و مهاری تأثیر می‌گذارد. این اثرات متفاوت ممکن است منعکس کننده تفاوت‌ها در عملکرد یا فعالیت‌های بیولوژیکی تائو در انواع سلول‌های مربوطه باشد. پس می‌تواند توسط گونه‌های تائو مختلف یا برهمکنش گونه‌های تائو مشابه با مولکول‌ها و مسیرهای خاص نوع سلولی واسطه شود.

 حیاتی ترین اثرات سلولی مستقل از تائو ممکن است در یک نوع سلول رخ دهد.

افزایش تحریک‌پذیری و افزایش خروجی مهاری نورون‌ها ممکن است نشان‌دهنده پاسخ‌های هموستاتیک به کاهش ورودی‌های تحریکی باشد. همچنین احتمالاً می تواند نشان دهنده تغییرات کلی در فعالیت شبکه عصبی باشد. اثرات اولیه تخریب تائو در بین نورون ها منجر به کاهش فعالیت سلول های تحریک کننده می باشد. بنابراین به طور غیرمستقیم می تواند ناشی از افزایش فعالیت مهاری باشد.

تغییر شکل پذیری AIS در بین نورون های کمبود تائو جالب است، زیرا تائو با AIS ارتباط تنگاتنگی دارد. تائو با پروتئین اتصال انتهایی میکروتوبول 3  تعامل دارد. پروتئین اتصال انتهایی میکروتوبول 3  به پروتئین داربست AnkG متصل می‌شود و آن را تثبیت می‌کند. در نتیجه این احتمال را افزایش می‌دهد که تخریب تائو مستقیماً AIS بین نورون‌ها را تحت تأثیر قرار دهد. با این حال، تغییرات AIS همچنین بخشی از پاسخ‌های هموستاتیک به ورودی‌های سیناپسی تغییر یافته را تشکیل می‌دهند.

مدل‌های تجربی برای تخریب انتخابی تائو در انواع سلول‌های خاص، برای تعیین عملکرد تائو در سلول‌های مختلف مغز ضروری است.

اثرات ترکیبی کاهش تائو بر روی نورون‌های تحریکی و مهاری، باید با افزایش نابجای تحریک/مهار و بیش‌تحریک‌پذیری شبکه مقابله کند. این ناهنجاری‌ها باعث عدم تعادل تحریک/مهار و بیش‌تحریک‌پذیری می‌شوند. کاهش نسبت تحریک/مهار در مغزهای دارای کمبود تائو، ممکن است نشانگر نقش محافظتی تائو باشد.

فعالیت شبکه عصبی پایه می تواند بر توانایی عوامل بیماری زا برای ایجاد بیش تحریک پذیری تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، دایمرهای آمیلوئید بتا، بیش فعالی را در داخل بدن ایجاد می کنند. در نتیجه، فعالیت فیزیولوژیکی نورون‌های تحریکی و مهاری تا حدی به تائو بستگی دارد. کاهش تائو به‌طور متفاوتی عملکرد این سلول‌ها را تعدیل می‌کند. به گونه‌ای که باید اثرات مفیدی در بیماری‌هایی داشته باشد که به طور نابهنجار نسبت تحریک/مهار عصبی را افزایش می‌دهند.

حفظ تعادل در مغز و جلوگیری از آلزایمر

کاهش تائو می تواند از فعالیت غیرطبیعی مغز مرتبط با بیماری آلزایمر، اوتیسم و صرع جلوگیری کند. با توجه به شروع سال تحصیلی، همه ما اهمیت انرژی گرفتن دانش آموزان را درک می کنیم. با این حال، ما همچنین می دانیم که کودکانی که بیش از حد تحریک شده اند، می توانند کلاس درس را ویران کنند. همچنین معلم را مجبور کند تا کنترل گروه خود را دوباره به دست آورد. وضعیت در مغز بسیار شبیه این حالت است. جایی که سلول‌ها باید فعال بمانند، اما به شیوه‌ای منظم و برای انجام بسیاری از وظایف مهم خود.

اگر تعداد زیادی سلول تحریک کننده همزمان شروع به شلیک کنند، تحریک بیش از حد می تواند در کل شبکه عصبی پخش شود. بنابراین، سلول های بازدارنده (معلمان) برای حفظ تعادل در مغز، تحریک را کاهش می دهند.

محققان کشف کردند که کاهش سطح پروتئین تائو، که به دلیل نقش آن در بیماری آلزایمر و سایر بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی شناخته می‌شود، سلول‌های تحریک‌کننده و بازدارنده را به گونه‌ای تغییر می‌دهد که تعادل مغز را برهم می زند.

دکتر ماک مدیر موسسه بیماری های عصبی گلادستون و نویسنده ارشد مطالعه جدید منتشر شده در مجله Cell Reports است. آلزایمر و اوتیسم می توانند با صرع مرتبط باشند. ما قبلاً در مدل‌های موش نشان دادیم که کاهش سطح تائو باعث می‌شود مغز در برابر صرع مقاوم‌تر شود. یافته‌ها نشان می‌دهد که چگونه کاهش تائو بر انواع مختلف سلول‌های مغزی درگیر در ایجاد فعالیت غیرعادی شبکه تأثیر می‌گذارد.

حفظ تعادل بین فعالیت سلول‌های تحریکی و مهاری مغز برای پردازش اطلاعات، کنترل مناسب حرکات و درک بسیار مهم است. “بیماری‌هایی که ما به آن‌ها علاقه‌مندیم مشترک هستند که باعث عدم تعادل تحریک-مهار در مغز می‌شوند”.

نتایج بررسی نقش تائو به عنوان یکی از شاخص های مهم آلزایمر در حفظ تعادل مغز

کاهش سطح تائو بر سلول های تحریک کننده و مهارکننده تأثیر می گذارد. نورون های تحریکی که فاقد تائو هستند، به اندازه کافی شلیک نمی کنند. در حالی که نورون های مهاری که فاقد تائو هستند، راحت تر تحریک می شوند. این اثرات با هم، نسبت تحریک-مهار را در شبکه‌های مغزی کاهش می‌دهند. پس با بیماری‌هایی که باعث افزایش غیرطبیعی در این نسبت می‌شوند، مقابله می‌کنند.

اثر آرام‌بخش کاهش تائو بر روی شبکه‌های مغزی ممکن است توانایی مغز را برای انجام عملکردهایش بهبود بخشد. به‌ویژه زمانی که آرامش در اثر بیماری مختل شده باشد. بینش‌های به‌دست‌آمده در مطالعه جدید می‌تواند به توسعه درمان‌های جدید کمک کند. تائو به عنوان راهی برای کاهش فعالیت‌های غیرطبیعی مغز در طیف وسیعی از بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر هدف درمانی است.

همین حالا با ما در کلینیک سلامت مغز دانا تماس بگیرید تا از پیشروی مشکلات حافظه شما یا عزیزانتان جلوگیری کنیم. 

منبع: https://neurosciencenews.com/tau-brain-balance-19534/

Dr.Kh.Rahimi Jaberi

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.