به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، محققان جانز‌هاپکینز می‌گویند که در تحقیقات "مهندسی معکوس" با استفاده از بافت‌های مغز پنج نفر که به دلیل بیماری آلزایمر جان خود را از دست داده اند، کشف کرده‌اند که‌ یک مولکول قند خاص می‌تواند نقش کلیدی در ایجاد بیماری آلزایمر داشته باشد. این مولکول که به نام گلیکان شناخته می‌شود، می‌تواند به عنوان هدف جدیدی برای آزمایش‌های تشخیصی اولیه، درمان‌ها و شاید پیشگیری از بیماری آلزایمر باشد.

پاکسازی پروتئین‌های عامل بیماری آمیلوئید و تاو وظیفه سلول‌های ایمنی مغز به نام میکروگلیا است. مطالعات قبلی نشان داد که وقتی پاکسازی مختل می‌شود، احتمال بروز بیماری آلزایمر افزایش می‌یابد. در برخی افراد، این امر به دلیل بیان بیش از حد ‌یک گیرنده در سلول‌های میکروگلیا به نام CD33 ایجاد می‌شود. این گیرنده‌ها به خودی خود فعال نیستند. در بعضی مواقع چیزی باید با آنها ارتباط برقرار کند تا میکروگلیا را از پاکسازی این پروتئین‌های سمی‌ در مغز مسدود کند.

مطالعات گذشته توسط محققان نشان داد که برای CD33، این مولکول‌های "اتصال دهنده" قندهای خاصی هستند. این مولکول‌ها که توسط دانشمندان به نام گلیکان شناخته می‌شوند، توسط پروتئین‌های تخصصی به اطراف سلول منتقل می‌شوند که به آنها کمک می‌کند، گیرنده‌های مناسب خود را پیدا کنند. ترکیب پروتئین-‌ قند گلیکوپروتئین نامیده می‌شود.

در تلاش برای ‌یافتن اینکه کدام گلیکوپروتئین خاص با CD33 مرتبط است، تیم تحقیقاتی بافت مغزی را از پنج نفر که به دلیل بیماری آلزایمر و از پنج نفر که به دلایل دیگر مرده بودند، از مرکز تحقیقات بیماری آلزایمر جان‌هاپکینز بدست آوردند. در میان هزاران گلیکوپروتئینی که آنها از بافت‌های مغز جمع آوری کردند، تنها‌ یکی به CD33 متصل است.

برای شناسایی این گلیکوپروتئین مرموز، محققان ابتدا باید آن را از سایر گلیکوپروتئین‌های مغز جدا کنند. از آنجایی که این ماده تنها گلیکوپروتئینی است که در مغز خود را به CD33 متصل می‌کند، از این ویژگی برای "گرفتن" و جدا کردن آن استفاده کردند. گلیکان‌ها از بلوک‌های سازنده قند مختلفی تشکیل شده اند که بر فعل و انفعالات مولکول تاثیر می‌گذارند. چنین قندهایی را می‌توان از طریق اجزای تشکیل دهنده آنها شناسایی کرد.

محققان از ابزارهای شیمیایی برای تجزیه گام به گام گلیکان استفاده کردند و هویت و نظم اجزای سازنده آن را مشخص کردند. محققان بخش گلیکان گلیکوپروتئین را به عنوان کراتان سولفات سیالیله شناسایی کردند.

سپس، محققان هویت جزء پروتئین را با گرفتن «اثر انگشت» با استفاده از طیف‌سنجی جرمی‌که بلوک‌های سازنده پروتئین را شناسایی می‌کند، تعیین کردند.

با مقایسه ترکیب مولکولی پروتئین با‌ یک پایگاه داده از ساختارهای پروتئینی شناخته شده، تیم تحقیقاتی توانست به این نتیجه برسد که بخش پروتئینی گلیکوپروتئین گیرنده تیروزین فسفاتاز زتا (RPTP) است. به همین جهت، محققان ساختار ترکیبی گلیکوپروتئین را RPTP zeta S3L نامیدند.

این گروه قبلاً همان «امضای» گلیکان را روی پروتئینی پیدا کرده بودند که پاسخ‌های آلرژیک در راه هوایی را کنترل می‌کند و اختلال در گلیکان پاسخ‌های آلرژیک را در موش‌ها کاهش می‌دهد.

آزمایش‌های بیشتر نشان داد که بافت مغز پنج نفری که به دلیل بیماری آلزایمر جان خود را از دست دادند، بیش از دو برابر بیشتر از اهداکنندگانی که به این بیماری مبتلا نبودند، دارای RPTP zeta S3L بود. این نشان می‌دهد که این گلیکوپروتئین ممکن است با گیرنده‌های CD33 بیشتری نسبت به‌ یک مغز سالم ارتباط داشته باشد و توانایی مغز را برای پاکسازی پروتئین‌های مضر محدود کند.

شناسایی این گلیکوپروتئین منحصربه‌فرد گامی‌به سوی‌یافتن اهداف دارویی جدید و تشخیص‌های بالقوه اولیه بیماری آلزایمر است. در مرحله بعد، محققان قصد دارند ساختار RPTP zeta S3L را بیشتر مطالعه کنند تا تعیین کنند چگونه گلیکان‌های متصل به گلیکوپروتئین توانایی منحصر به فرد خود را برای تعامل با CD33 می‌دهند.

پایان مطلب/

لینک منبع:

https://neurosciencenews.com/glycan-alzheimer-20679/