توانایی سیستم ایمنی برای از بین بردن پروتئین های مرتبط با آلزایمر با ریتم شبانه روزی روزانه –

جنیفر هرلی، متخصص ریتم شبانه روزی و دانشیار علوم زیستی در موسسه پلی تکنیک Rensselaer می گوید: «تنظیم شبانه روزی سلول های ایمنی در رابطه پیچیده بین ساعت شبانه روزی و بیماری آلزایمر نقش دارد. این به ما می گوید که یک الگوی خواب سالم ممکن است برای کاهش برخی از علائم بیماری آلزایمر مهم باشد و این اثر مفید ممکن است توسط یک نوع سلول ایمنی به نام ماکروفاژها/میکروگلیا ایجاد شود.

این تحقیق در مرکز بیوتکنولوژی و مطالعات بین رشته‌ای Rensselaer انجام شد که تمرکز آن بر بیماری‌های عصبی است. دکتر هارلی با استادان رنسلر، رابرت لینهارت، متخصص گلیکان و مخترع هپارین مصنوعی، و چونیو وانگ، که تحقیقات در حال انجام آن‌ها مکانیسم‌های متعددی را در تولید و گسترش پروتئین‌های دخیل در آلزایمر شرح داده است، کار کرد.

دیپاک وشیشت گفت: «این بینش مکانیسم و ​​مسیر جدیدی را برای درمان بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی مانند آلزایمر از طریق یک رویکرد بین‌رشته‌ای نشان می‌دهد، و نمادی از قدرت CBIS در تحقیق و کشف است و زاویه جدیدی برای سلامت و رفاه انسان ارائه می‌کند.» مدیر CBIS

سیستم شبانه‌روزی از مجموعه‌ای از پروتئین‌های ساعت تشکیل شده است که با ایجاد نوسانات روزانه در سطح آنزیم‌ها و هورمون‌ها، چرخه روز/شب را پیش‌بینی می‌کنند و در نهایت بر پارامترهای فیزیولوژیکی مانند دمای بدن و پاسخ ایمنی تأثیر می‌گذارند. اختلال در سیستم شبانه روزی به طور فزاینده ای با بیماری هایی مانند دیابت، سرطان و آلزایمر مرتبط است.

یکی از نشانه های بیماری آلزایمر، پلاک ها، توده های خارج سلولی AB42 در مغز است. ماکروفاژها (که در مغز ساکن می شوند میکروگلیا نامیده می شوند) که سلول های ایمنی بدن هستند که مواد ناخواسته را جستجو و از بین می برند، AB42 را با بلعیدن آن در فرآیندی به نام فاگوسیتوز از مغز پاک می کنند. در تحقیقات قبلی، دکتر هرلی و همکارانش در کالج سلطنتی جراحان در ایرلند، کنترل شبانه روزی ماکروفاژها را بررسی کردند و مجموعه داده جامعی را جمع آوری کردند که امکان دیدن RNA و پروتئین های ماکروفاژی با ریتم شبانه روزی را فراهم می کرد. محققان متوجه نوسانات در آنزیم هایی شدند که به ساخت دو پروتئین در سطح سلول ماکروفاژ کمک می کند – پروتئوگلیکان سولفات هپاران و پروتئوگلیکان سولفات کندرویتین – که هر دو نقشی در تنظیم کلیرانس AB42 دارند.

آیا این پروتئوگلیکان های سطح سلولی می توانند پیوندی بین سیستم شبانه روزی و آلزایمر باشند؟ در یک سری آزمایش‌های زیبا که این فرضیه را آزمایش می‌کردند، تیم دریافتند که مقدار AB42 دریافت شده توسط ماکروفاژهای سالم با یک ریتم شبانه‌روزی روزانه نوسان می‌کند. این الگو در ماکروفاژها بدون ساعت شبانه روزی رخ نداد. آنها همچنین نوسانات روزانه در سطوح پروتئوگلیکان های سولفات هپاران و پروتئوگلیکان های کندرویتین سولفات تولید شده در سطح سلول های ماکروفاژ با چرخه های شبانه روزی سالم را اندازه گیری کردند. اوج ترخیص کالا از گمرک AB42 زمانی رخ داد که تولید پروتئوگلیکان های سلولی سطحی در پایین ترین سطح خود بود، و حذف این پروتئوگلیکان ها باعث افزایش مصرف شد که نشان می دهد پروتئوگلیکان ها از ترخیص کالا از گمرک AB42 جلوگیری می کنند.

دکتر هرلی گفت: «آنچه واضح است این است که همه اینها با ساعت شبانه روزی زمان بندی می شود. وقتی تعداد زیادی از این پروتئوگلیکان‌های سطح سلولی وجود دارد، ماکروفاژها AB42 را نمی‌خورند.

این رابطه می تواند برای توسعه درمان هایی استفاده شود که پاکسازی AB42 بیشتر را تشویق می کند، شاید با افزایش دامنه نوسانات روزانه، که با افزایش سن کاهش می یابد.

دکتر هارلی گفت: “در تئوری، اگر بتوانیم این ریتم را تقویت کنیم، شاید بتوانیم پاکسازی AB42 را افزایش دهیم و از آسیب به مغز جلوگیری کنیم.”

گرچن تی کلارک، یانلی یو، کوپر ا.اوربان، فومینگ ژانگ و گوئو فو که اکنون در آکادمی علوم چین است، در رنسلر، هرلی، لینهارت و وانگ در تحقیق به آنها پیوستند. “کنترل شبانه روزی سطح سولفات هپاران، دفع فاگوسیتوز دانه های آمیلوئید بتا” با حمایت موسسه ملی بهداشت، بنیاد ملی علوم و بنیاد وارن آلپرت تولید شد.

منبع داستان:

مواد ارائه شده توسط موسسه پلی تکنیک Rensselaer. نوشته اصلی توسط Mary L. Martialay. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.