به گزارش بنیان و به نقل از نوروساینس نیوز، دانشمندان مؤسسه‌ی تحقیقاتی Scripps از روشهای تصویربرداری پیشرفته ای استفاده کرده اند تا نشان دهند چگونه تولید پروتئین آمیلوئید بتا(Beta-amyloid(Aβ)) مرتبط با آلزایمر در مغز توسط کلسترول به شدت تنظیم می شود. نتایج این تحقیقات در نشریه‌ی PNAS به تازگی به چاپ رسیده است.
همچنین، یافته های این تحقیق توضیح می دهد که چرا مطالعات ژنتیکی خطر آلزایمر را با یک پروتئین منتقل کننده کلسترول به نام آپولیپوپروتئین E (apoE) مرتبط می کند.
این مطالعه نشان داد که کلسترول در اصل به عنوان یک سیگنال در نورون ها عمل می کند که میزان تولید Aβ را تعیین می کند. بنابراین، apoE نیز به عنوان منتقل کننده‌ی کلسترول به نورون ها، بر خطر آلزایمر تأثیر می گذارد.
یک نوع Aβ در مغز مبتلا به آلزایمر می تواند رسوبات نامحلولی را تشکیل دهد که به شکل کلامپ‌های بزرگ یا "پلاک" جمع می شوند که در حقیقت یکی از برجسته ترین ویژگی‌های بیماری در کالبد شکافی شناخته می شود. شواهد ژنتیکی تولید انواعی از Aβ را با آلزایمر مرتبط می کند. این در حالی است که نقش Aβ در مغز سالم و بیمار همچنان مورد بحث است و بسیاری از آزمایشات بالینی برای نشان دادن مزایای داروهای پاکسازی کننده‌ی Aβ طراحی شده‌اند.
در مطالعه حاضر، ارتباط کلسترول با تولید Aβ را از نزدیک مشاهده شد. پیش از این نیز نقش کلسترول توسط مطالعات مختلف مختلف پیشنهاد شده است؛ اما، به دلیل محدودیت‌های تکنولوژی هرگز به طور مستقیم تأیید نشده است.
دانشمندان از یک روش میکروسکوپی پیشرفته به نام تصویربرداری فوق وضوح (super-resolution imaging) برای "دیدن" داخل سلول‌ها و مغز موش‌های زنده استفاده و نحوه تنظیم کلسترول در تولید Aβ را بررسی کردند.
آن ها روی کلسترول تولید شده در مغز توسط سلول‌های کمکی ضروری به نام آستروسیت متمرکز شدند و مشاهده کردند که کلسترول توسط پروتئین‌های apoE به غشای بیرونی نورون‌ها منتقل می شود. به نظر می رسد که آن جا برای حفظ خوشه‌های کلسترول و مولکول‌های مرتبط در فرآیندی تحت عنوان "قایق چربی" کمک رسانی می شود.
فرآیند قایق‌های چربی هنوز به خوبی بررسی نشده‌است، به این دلیل که در مقیاس بسیار کوچک اتفاق می افتد که نمی توان با میکروسکوپ‌های نوری معمولی تصویربرداری کرد. با پیشرفت فناوری، آن ها به طور فزاینده‌ای به عنوان مراکزی شناخته می شوند که در آن مولکول‌های انتقال دهنده‌ی سیگنال برای انجام وظایف کلیدی سلولی گردهم می آیند.
پروتئینی که Aβ از آن تولید می شود ، APP، نیز در غشای عصبی قرار دارد. محققان نشان دادند که apoE و محموله کلسترول آن APP را در تماس با قایق‌های چربی مجاور قرار می دهند. در این هنگام، در قایق ها، آنزیم هایی که APP را می شکنند و Aβ را تشکیل می دهند، وجود دارند. آن‌ها دریافتند که مسدود کردن جریان کلسترول باعث از بین رفتن APP با قایق های چربی می شود و در نتیجه به طور مؤثری از تولید Aβ جلوگیری می کنند.
در ادامه دانشمندان مجموعه‌ای از آزمایش ها را روی موش های مسن انجام دادند که برای ایجاد تولید بیش از حد Aβ، برای ایجاد پلاک‌های Aβ و به طور گسترده برای مدل سازی آلزایمر، مهندسی ژنتیکی شده‌اند. آن ها دریافتند، هنگامی که تولید کلسترول آستروسیت‌ها را در موش‌ها متوقف می کنند، تولید Aβ به حد طبیعی کاهش می یابد و پلاک‌های Aβ عملا ناپدید می شوند. یکی دیگر از علائم کلاسیک آلزایمر که معمولاً در این موش‌ها مشاهده می شود، تجمع درهم پیچیده پروتئین عصبی به نام tau است. این پروتئین‌ها نیز ناپدید شده بودند.
با تأیید و شفاف سازی نقش کلسترول تولید‌ شده توسط آستروسیت‌ها در تولید Aβ، این مطالعه نشان داد که هدف قرار دادن این فرآیند می تواند دستیابی مهم برای پیشگیری از پیشرفت آلزایمر در نظر گرفته شود.
پایان مطلب/

لینک منبع
https://www.pnas.org/content/118/33/e2102191118