استراتژی جدید آسیب مغزی در آلزایمر و اختلالات مرتبط با آن را در موش کاهش می دهد

بیماری آلزایمر شایع‌ترین و شناخته‌شده‌ترین بیماری در میان تائوپاتی‌ها است، مجموعه‌ای از بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی مغز ناشی از درهم‌تنیدگی‌های سمی پروتئین تاو. مطالعه محققان دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس نشان داده است که هدف قرار دادن آستروسیت ها – یک سلول التهابی در مغز – آسیب مغزی و التهاب مرتبط با تاو را در موش کاهش می دهد.

یافته ها، در دسترس آنلاین در پزشکی ترجمه علوم، نقش محوری آستروسیت‌ها را در ایجاد آسیب مغزی در تائوپاتی‌ها برجسته می‌کند و راه‌های جدیدی را به سوی درمان‌های بهتر برای گروهی از شرایط ویران‌کننده و دشوار برای درمان باز می‌کند.

گیلبرت گالاردو، استادیار عصب‌شناسی، نویسنده ارشد این مقاله، می‌گوید: «التهاب مغز به‌عنوان عاملی در ایجاد بیماری آلزایمر در حال ظهور است و این التهاب توسط سلول‌های غیر عصبی مغز، از جمله آستروسیت‌ها، هدایت می‌شود». “مطالعه ما نشان می دهد که آستروسیت های ملتهب به آسیب شناسی های مرتبط با تاو کمک می کنند و نشان می دهد که سرکوب واکنش پذیری آنها ممکن است در کاهش التهاب مغز و به تاخیر انداختن پیشرفت آلزایمر مفید باشد.”

تاو، که به طور معمول در داخل نورون های مغز یافت می شود، به شکل گیری داربست داخلی کمک می کند که به نورون ها شکل می دهد. با این حال، وقتی تاو درهم می‌رود، منجر به التهاب مغز، آسیب بافتی و زوال شناختی می‌شود. تاو در افرادی که حامل جهش در ژن تاو هستند یا حملاتی به مغز مانند ضربه های مغزی مکرر یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی نوروتوکسیک را تجربه کرده اند، به وجود می آید. در آلزایمر، گره‌های تاو نسبتاً دیر در فرآیند بیماری شکل می‌گیرند که ظاهراً توسط تغییرات مغزی مرتبط با بیماری‌های قبلی مانند تجمع پلاک‌های پروتئین آمیلوئید بتا ایجاد می‌شوند.

در بسیاری از شرایط تخریب‌کننده عصبی، آستروسیت‌های واکنش‌پذیر – آستروسیت‌هایی که به گونه‌ای فعال می‌شوند که به جای محافظت از بافت مغز آسیب می‌رسانند، در محل‌های آسیب عصبی فراوان هستند. گالاردو و همکارانش در کار قبلی روی اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS)، یک بیماری نورودژنراتیو اما نه تائوپاتی، پروتئین آستروسیتی را شناسایی کردند که سلول‌ها را تشویق می‌کرد تا ویژگی‌های سمی پیدا کنند و التهاب مغز را تشدید کند. گالاردو مشکوک بود که پروتئینی به نام آلفا2-Na+/K+ آدنوزین تری فسفاتاز (alpha2-NKA)، همچنین ممکن است باعث سمیت آستروسیت ها در بیماری آلزایمر و سایر تائوپاتی ها شود.

گالاردو، نویسنده اول کارولین مان، سپس یک تکنسین در آزمایشگاه گالاردو، و یکی از نویسندگان Celeste Karch، دکترای روانپزشکی، دانشیار روانپزشکی، داده هایی را در مورد سطح بیان ژنی که برای alpha2-NKA کد می کند، به دست آوردند. آنها نمونه های مغز 80 نفر را که بر اثر آلزایمر مرده بودند مورد مطالعه قرار دادند. 82 نفر که به دلیل تائوپاتی به نام فلج فوق هسته ای پیشرونده (PSP) جان خود را از دست داده بودند. و 76 نفر که به دلایل غیرمرتبط با تخریب عصبی فوت کرده بودند. محققان دریافتند که alpha2-NKA در افرادی که به دلیل آلزایمر یا PSP مرده بودند در مقایسه با افرادی که به دلایل دیگر مرده بودند، به شدت بیان می‌شود، که نشان می‌دهد این پروتئین می‌تواند در هر دو شرایط به آسیب مغزی کمک کند.

برای بررسی بیشتر نقش alpha2-NKA، محققان به موش‌هایی روی آوردند که از نظر ژنتیکی مهندسی شده بودند تا در حدود 6 ماهگی شروع به ایجاد رگه‌های تاو کنند. در سن 9 و نیم ماهگی، مغز چنین حیواناتی آسیب دیده، آتروفی شده و ملتهب می شود و توانایی انجام صحیح وظایف روزمره زندگی جوندگان مانند ساختن لانه را از دست می دهند. محققان دریافتند که مانند افراد مبتلا به تائوپاتی، موش های اصلاح شده ژنتیکی نیز سطوح بالایی از alpha2-NKA در مغز خود داشتند. با افزایش سن موش‌ها و بدتر شدن التهاب و آسیب مغزی، سطح آن افزایش یافت.

دیگوکسین، دارویی که برای درمان بیماری های قلبی استفاده می شود، با فعالیت آلفا2-NKA تداخل دارد. محققان آزمایش کردند که آیا درمان موش‌ها با دیگوکسین می‌تواند رگ‌های تاو، انقباض و التهاب مغز و تغییرات رفتاری را کاهش دهد یا خیر. این دارو موثر بود، و علاوه بر این، چه آن‌ها این ترکیب را به موش‌های زیر 6 ماه بدهند، زمانی که حیوانات تازه شروع به ایجاد رگ‌های تاو می‌کردند، یا در 8 ماهگی، زمانی که گره‌خوردگی و آسیب از قبل ایجاد شده بود.

مان گفت: «پیام در اینجا این است که سرکوب حالت ملتهب آستروسیتی پیشرفت بیماری را متوقف می‌کند. “این مهم است زیرا درمان های تجربی برای آلزایمر و تائوپاتی های مرتبط تا حد زیادی بر پاکسازی پروتئین های پاتولوژیک که در اختلال عملکرد عصبی و مرگ نقش دارند متمرکز شده اند. اما مطالعه ما شواهدی ارائه می دهد که هدف قرار دادن آستروسیت های ملتهب و التهاب مغز ممکن است کلید درمان موفقیت آمیز چنین شرایطی باشد. “

گالاردو گفت، در حالی که دیگوکسین توسط سازمان غذا و دارو برای برخی بیماری‌های قلبی تایید شده است، اثرات آن بر مغز باید قبل از ارزیابی آن به عنوان یک درمان بالقوه برای آلزایمر و تائوپاتی‌های مرتبط با آن مورد بررسی قرار گیرد.