بیماری‌های التهابی عصبی، از جمله بیماری آلزایمر و آسیب‌های مغزی تروماتیک، با رسوبات پروتئین سختی به نام فیبرین مرتبط هستند که از فاکتور انعقاد خون فیبرینوژن مشتق شده است. این رسوبات فیبرین شبکه مانند در خارج از رگ های خونی مغز رخ می دهد و به مرگ برخی از سلول های سیستم عصبی مرکزی (نرون ها) کمک می کند که در نهایت منجر به اختلال در حافظه می شود.
اکنون برای اولین بار، تیمی از کالج پزشکی مرسانی در دانشگاه بهداشت فلوریدا جنوبی (USF Health) گزارش می دهد که قبل از فیبرینوژن محلول به مولکول های فیبرین نامحلول تبدیل می شود که می تواند به طور نامطلوبی تجمع یابد، می تواند مستقیماً با نورون ها ارتباط برقرار کند و باعث یک واکنش التهابی مخرب شود. محققان همچنین کشف کردند که فیبرینوژن به طور خاص به دو گیرنده فیبرینوژن در سطح نورون ها متصل می شود: پروتئین پریون سلولی (PrP)سی) و مولکول چسبندگی داخل سلولی-1 (ICAM-1).
مطالعه پیش بالینی آنها در 18 سپتامبر در شماره ویژه ای تحت عنوان “پریون ها و مکانیسم های پریون مانند در بیماری و عملکرد بیولوژیکی” منتشر شد. MDPI–زیست مولکول ها.
این یافته ها پیامدهایی برای شناسایی درمان های هدفمند برای کمک به جلوگیری یا توقف تخریب عصبی در بیماری آلزایمر، آسیب مغزی تروماتیک یا سایر بیماری های عصبی التهابی مزمن مرتبط با نفوذپذیری عروقی غیرطبیعی (نشت) در مغز دارند.
دیوید لومینادزه، محقق اصلی، پروفسور جراحی و فیزیولوژی مولکولی و فارماکولوژی مولکولی، گفت: فیبرینوژن یکی از مقصران نادیده گرفته شده درگیر در فرآیندهای تخریب عصبی و در نتیجه از دست دادن حافظه است. “مطالعه ما نشان می دهد که فیبرینوژن نه تنها یک نشانگر (شاخص بیولوژیکی) التهاب است بلکه می تواند علت التهاب در مغز باشد.”
فیبرینوژن پروتئینی است که به طور طبیعی در کبد تولید می شود و در سراسر جریان خون به سایر اندام ها و بافت ها می رود. در خارج از رگ های خونی، فیبرینوژن توسط آنزیم ترومبین در طی تشکیل لخته خون به فیبرین تبدیل می شود و نقش کلیدی در بهبود زخم دارد.
آزمایشگاه دکتر لومینادزه بر درک تغییرات مولکولی مؤثر بر گردش خون در کوچکترین رگ‌های خونی بدن متمرکز است – از جمله اینکه چگونه تغییرات میکروواسکولار ناشی از التهاب ممکن است به شناخت، به ویژه حافظه کوتاه‌مدت آسیب برساند.
دکتر لومینادزه و دیگران نشان داده‌اند که بیماری التهابی با غلظت بالاتر فیبرینوژن در خون، افزایش تولید رادیکال‌های آزاد بالقوه آسیب‌رسان، فعال‌سازی سلول‌های عصبی و نفوذپذیری میکروواسکولار مرتبط است. در مطالعات قبلی با استفاده از مدل موش برای آسیب مغزی خفیف تا متوسط، گروه دکتر لومینادزه گزارش دادند که فیبرینوژن پس از عبور از دیواره عروقی در فضاهای بین ریزرگ‌ها و آستروسیت‌ها (یک نوع دیگر سلول مغزی که رگ‌ها و نورون‌ها را به هم متصل می‌کند) انباشته شده و فعال می‌شود. آستروسیت ها این فعال سازی با افزایش تخریب عصبی و کاهش حافظه کوتاه مدت همزمان بود.
در این مطالعه اخیر، محققان USF Health آزمایش کردند که آیا فیبرینوژن، علاوه بر تعامل با آستروسیت‌ها، می‌تواند مستقیماً با سلول‌های عصبی – سلول‌های عصبی که برای حمل اطلاعات در سراسر بدن انسان و هماهنگ کردن همه عملکردهای ضروری حیاتی حیاتی هستند، ارتباط برقرار کند.
آنها نورون های مغز موش سالم را که در یک ظرف پتری رشد کرده بودند با فیبرینوژن درمان کردند. فیبرینوژن مرگ این نورون ها را افزایش می دهد، فرآیندی که تحت تأثیر حضور یا عدم وجود یک مهارکننده ترومبین که از تبدیل فیبرینوژن به فیبرین جلوگیری می کند، نبود. این یافته نشان می دهد که فیبرینوژن محلول و در مراحل بعدی، فیبرین می توانند اثرات سمی مشابهی بر نورون ها داشته باشند.
علاوه بر این، عملکرد PrP را مسدود می کندسی و گیرنده‌های فیبرینوژن ICAM-1 روی سطح نورون‌ها (که اساساً مانع اتصال محکم فیبرینوژن به این گیرنده‌ها می‌شوند) واکنش‌های التهابی را کاهش می‌دهند که منجر به تخریب عصبی می‌شود.
این مطالعه نشان داد که تعامل بین فیبرینوژن و نورون‌ها باعث افزایش بیان سیتوکین پیش التهابی اینترلوکین ۶ (IL-6)، افزایش آسیب اکسیداتیو و مرگ نورونی می‌شود، تا حدی به دلیل ارتباط مستقیم آن (تماس) با PrP عصبی.سی و ICAM-1،” نویسندگان مطالعه نوشتند.
تحقیقات بیشتری مورد نیاز است. دکتر لومینادزه گفت، اما در مجموع مطالعه USF Health نشان می دهد که مشکلات حافظه کوتاه مدت ناشی از بیماری های عصبی با التهاب زمینه ای ممکن است با چندین مداخله کاهش یابد. او گفت که از جمله این موارد می‌توان به کاهش التهاب عمومی، کاهش غلظت فیبرینوژن در خون با کاهش سنتز فیبرینوژن و مسدود کردن اتصال فیبرینوژن به گیرنده‌های عصبی آن اشاره کرد.
تحقیقات USF Health با کمک مالی از موسسه ملی قلب، ریه و خون، بخشی از موسسه ملی بهداشت، حمایت شد.