نظریه ای جایگزین، برای توضیح علت بیماری “آلزایمر”

در حال حاضر بیش از 5.5 میلیون نفر در ایالات متحده مبتلا هستند. در مورد علت بیماری آلزایمر، پلاک ها و رشته های پروتئینی در هم پیچیده، تاکنون در این بیماری پیشرونده بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. پلاک ها، رسوبات قطعه های پروتئینی به نام بتا-آمیلوئید می باشند که در فضای بین سلول های عصبی به صورت توده هایی نمایان می شوند. الیاف پیچ خورده تاو، مانند دسته هایی از الیاف هستند که در درون سلول ها تشکیل می شوند.

رایان آرلی جولیان، استاد شیمی که هدایت تیم تحقیق را بر عهده داشت، گفت: “نظریه غالب مبتنی بر ساخت بتا آمیلوئید حدود ده ها سال است که وجود دارد و ده ها آزمایش بالینی بر اساس آن تئوری انجام شده است اما همه آن ها شکست خورده اند.” . “علاوه بر پلاک ها، ذخیره سازی لیزوزوم در مغز افرادی که مبتلا به آلزایمر هستند نیز مشاهده شده است.

سلول های عصبی- سلولهایی شکننده و ضعیف که تحت تقسیم سلولی قرار نمی گیرند – مستعد ابتلا به مشکلات لیزوزومی، به ویژه ذخیره سازی لیزوزوم هستند، که ما تصور می کنیم علت احتمالی این بیماری باشند. “

نتایج مطالعه در ACS Central Science ، ژورنالی از انجمن شیمیایی آمریکا به چاپ رسیده است.

یک اندامک درون سلول، لیزوزوم به عنوان سطل آشغال trashcan سلول عمل می کند. پروتئین ها و لیپیدهای قدیمی به لیزوزوم فرستاده می شوند تا به اجزای تشکیل دهنده ی آنها شکسته شوند، و سپس به سلول فرستاده می شوند تا در پروتئین ها و لیپیدهای جدید استفاده شوند. برای حفظ عملکرد، سنتز پروتئین با تخریب پروتئین ها متعادل می شود.

اما لیزوزوم یک ضعف نیز دارد. اگر قطعاتی که وارد آن می شود، نتوانند به قسمت های کوچک  شکسته شوند، آن قطعات نیز نمی توانند لیزوزوم را ترک کنند. سلول تصمیم می گیرد که لیزوزوم دیگر کارایی ندارد و آن را “ذخیره” می کند. به این معنی که سلول لیزوزوم را درگوشه ای از سلول قرارمی دهد و اقدام به ساختن لیزوزوم جدید می کند. اگر لیزوزوم جدید نیز از کار بیفتد، این روند تکرار می شود و در نتیجه ذخیره لیزوزوم ایجاد می شود.

جولیان گفت: “مغز افرادی که اختلال ذخیره ی لیزوزومی دارند، و مغز افرادی که مبتلا به آلزایمر هستند از نظر “ذخیره لیزوزومی” مشابه است.”“اما علائم اختلال ذخیره سازی لیزوزومی ظرف چند هفته پس از تولد بروز می کند و اغلب در طی چند سال کشنده است. بیماری آلزایمر بسیار دیرتر اتفاق می افتد. بنابراین ، فریم های زمانی بسیار متفاوت هستند.”

تیم مشترک محققان جولیان در گروه شیمی و بخش علوم زیست پزشکی در UC Riverside اظهار داشتند که پروتئین های طولانی مدت می توانند تحت تغییراتی قرار گیرند که آنها را توسط لیزوزومها غیر قابل هضم می کند.

جولیان گفت: “پروتئین های طولانی مدت با افزایش سن بیشتر مشکل ساز می شوند و می توانند ذخیره لیزوزوم موجود در آلزایمر را که یک بیماری مرتبط با سن است، تشکیل دهند.” “اگر درست باشد، این اطلاعات می توانند راه های جدیدی را برای درمان و پیشگیری از این بیماری باز کنند.”

جولیان افزود: “آنزیم هایی که معمولاً پروتئین را تجزیه می کنند، قادر به انجام این کار نیستند زیرا قادر به چسبیدن به پروتئین نمی باشند.” “این مثل این است که سعی کنید یک دستکش دست چپ را روی دست راست خود قرار دهید. ما در مقاله خود نشان می دهیم که این تغییر ساختاری می تواند در بتا آمیلوئید و تاو، پروتئین های مربوط به بیماری آلزایمر رخ دهد. این پروتئین ها تحت این فرآیند شیمیایی که تقریبا نامرئی است، قرار دارند. که ممکن است توضیح دهد که چرا محققان به آن توجه نکرده اند. “

جولیان توضیح داد که این تغییرات خود به خودی اگر پروتئین بیش از حد طولانی بماند، در ساختار پروتئین تابعی از زمان است.

وی گفت: “از مدت ها قبل شناخته شده است که این تغییرات در پروتئین های طولانی مدت اتفاق می افتند، اما هنوز کسی کشف نکرده است که آیا این تغییرات می تواند مانع از عمل لیزوزوم ها در تجزیه پروتئین ها شود.” وی گفت: “یکی از راه های جلوگیری از این امر، بازیافت پروتئین ها به گونه ای است که به اندازه کافی طولانی نمانده باشند تا این تغییرات شیمیایی را ایجاد کنند. در حال حاضر هیچ دارویی برای انجام این بازیافت – فرایندی به نام اتوفاژی – برای درمان بیماری آلزایمر موجود نیست. “”

این تحقیق در آزمایشگاه سلولهای زنده ارائه شده توسط بایرون دی فورد، استاد علوم زیست پزشکی در دانشکده پزشکی انجام شده است. این یافته ها می تواند پیامدهایی برای سایر بیماریهای مرتبط با سن مانند دژنراسیون ماکولا و بیماریهای قلبی مرتبط با آسیب شناسی لیزوزومی باشد.

در مرحله بعد، این تیم میزان تغییرات پروتئین در مغز انسان را به عنوان تابعی از سن بررسی می کند. محققان، مغز افراد مبتلا به آلزایمر و همچنین افرادی را که مبتلا به این بیماری نیستند، مورد مطالعه قرار خواهند داد.