به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، اختلال در سیستم ایمنی یکی از ویژگی های اصلی بیماری آلزایمر (AD) است و شواهد قابل توجهی نشان دهنده تغییرات پاتولوژیک در پاسخ های ایمنی مرکزی و محیطی است که در طول زمان تغییر می کند.  از طرفی زوال شناختی مرتبط با بیماری آلزایمر (AD) زمانی ایجاد می‌شود که نورون‌ها شروع به مردن می‌کنند، که این می‌تواند ناشی از پاسخ‌های ایمنی نامناسب و التهاب بیش از حد در مغز ناشی از رسوبات آمیلوئید بتا و درهم‌تنیدگی‌های پروتئین تاو (دو نشانه بیماری) باشد. همچنین، سلول‌های ایمنی خارج از مغز، به ویژه سلول‌های T، می‌توانند وارد مغز شده و آسیب شناسی AD را بدتر کنند، اما ازآنجایی که مطالعه این فرآیند دشوار بوده است. اکنون، تیمی به سرپرستی محققان بیمارستان عمومی ماساچوست (MGH) یک مدل سلولی سه بعدی انسانی جدید را مهندسی کرده اند که از تعاملات پیچیده بین سلول‌های مغز و این مهاجمان ایمنی تقلید می‌کند. این کار که بر اساس مدل‌های سه بعدی قبلی AD توسعه یافته توسط این تیم ساخته شده است، این اطلاعات در Nature Neuroscience منتشر شده است.

بیماری آلزایمر (AD)

بیماری آلزایمر (AD) یک زوال عقل وابسته به سن است که از نظر ژنتیکی پیچیده و با از دست دادن حافظه پیشرونده مشخص می شود. پاتوژنز AD شامل رسوب پلاک های β-آمیلوئید و تشکیل الیگومرهای عصبی پپتید آمیلوئید-β (Aβ) است. علت اصلی زوال عقل است که ده‌ها میلیون سالمند را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می‌دهد و بار اجتماعی و اقتصادی قابل توجهی را به همراه دارد. بیماران مبتلا به AD معمولاً با بدتر شدن از دست دادن حافظه، اختلال بینایی-فضایی، اختلال عملکرد اجرایی و اختلالات عصبی روانی ظاهر می شوند. این بیماری در نهایت منجر به گره‌های نوروفیبریلاری (NFT) می‌شود که از پروتئین مرتبط با میکروتوبول هیپرفسفریله شده، Tau (p-Tau)، التهاب عصبی، از دست دادن نورون‌ها و سیناپسی‌ها، و در نهایت، شروع زوال عقل ایجاد می‌شود. مطالعات تصویربرداری عصبی نشان داده است که پلاک‌های بتا آمیلوئید یک دهه یا بیشتر قبل از شروع زوال شناختی در مغز شروع به رسوب می‌کنند. در طول دهه گذشته، شواهد نوظهور نقش مفید و پاتولوژیک را برای ژن‌های ایمنی ذاتی و سلول‌های ایمنی، از جمله سلول‌های ایمنی محیطی مانند سلول‌های T، که می‌توانند به مغز نفوذ کرده و آسیب‌زایی عصبی AD را بهبود یا تشدید کنند، دخیل دانسته‌اند. این یافته‌ها از یک محور عصبی سیستم ایمنی AD پشتیبانی می‌کنند که در آن تأثیر متقابل سیستم‌های ایمنی سازگار و ذاتی در داخل و خارج مغز بر علت و پاتوژنز AD تأثیر می‌گذارد.

بیماری آلزایمر  و سیستم ایمنی

اخیراً مشاهده شده که اختلال در عملکرد سیستم ایمنی به دلیل ارتباط آن با پیشرفت AD توجه زیادی را به خود جلب کرده است. شواهد تجربی و بالینی قانع کننده به طور قاطع نشان داده اند که سلول‌های ایمنی ممکن است تحت تغییرات پویا قابل توجهی قرار گیرند و عملکردهای ناهمگن مختلفی را در مراحل مختلف بیماری انجام دهند. در طول بیماری آلزایمر مشاهده شده که میکروگلیا، جزء حیاتی سیستم ایمنی ذاتی در CNS، فنوتیپ‌های متمایزی را از خود نشان می‌دهد و نقش‌های متفاوتی را در مراحل مختلف بیماری ایفا می‌کند. از طرفی سلول‌های ایمنی ذاتی مشتق از خون محیطی، مانند مونوسیت‌ها، ماکروفاژها، نوتروفیل‌ها و سلول‌های NK نیز می‌توانند در CNS به کار گرفته شوند و در توسعه AD شرکت کنند.

استفاده از فناوری پیشرفته میکروسیال

نفوذ سلول‌های ایمنی محیطی به مغز و تعامل آنها با سلول‌های مقیم مغز ممکن است به آسیب شناسی بیماری آلزایمر (AD) کمک کند. برای بررسی این فعل و انفعالات، در مطالعه حاضر یک مدل محور عصبی ایمنی انسانی سه بعدی شامل نورون‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی، آستروسیت‌ها و میکروگلیا، همراه با سلول‌های ایمنی محیطی ایجاد کردیم. مهدی جرفی، , Ph.D سرپرست تیم تحقیق، می‌گوید: «این مدل با استفاده از فناوری پیشرفته میکروسیال، دریچه‌ای را برای مشاهده سلول‌های ایمنی محیطی در حال عمل در کشت‌های سه بعدی سلولی، تعامل آنها با سلول‌های مغز و تأثیر آنها بر التهاب عصبی و تخریب عصبی باز می‌کند. به بیانی دیگر در مطالعه جدید، تیم از این مدل استفاده کرد تا نشان دهد که با تجمع پاتولوژی آلزایمر در مغز، انواع خاصی از سلول‌های ایمنی به نام سلول‌های T CT8 به مغز سرازیر می‌شوند و تخریب ناشی از التهاب عصبی را تقویت می‌کنند. این تیم همچنین مکانیسم‌های مولکولی را که باعث نفوذ سلول‌های T به مغز می‌شوند شناسایی کردند و نشان دادند که مسدود کردن این مکانیسم‌ها اثرات مخرب نفوذ سلول‌های T را کاهش می‌دهد. این یافته‌ها می‌تواند منجر به درمان‌های جدیدی برای بیماران آلزایمر شود که نفوذ سلول‌های ایمنی در مغز را هدف قرار می‌دهد. دوو یون کیم، نویسنده ارشد، دکترا، استادیار عصب‌شناسی در MGH، می‌افزاید: «امیدواریم کار ما به توسعه یک مدل بیماری آلزایمر انسانی مرتبط‌تر از نظر فیزیولوژیکی در ظرف کمک کند.

مدل سه بعدی محور عصبی ایمنی انسان

مدل جدید این تیم یک مدل سه بعدی محور عصبی ایمنی انسان است که از سلول‌های عصبی مشتق شده از سلول‌های بنیادی، آستروسیت ها و میکروگلیا به همراه سلول‌های ایمنی محیطی تشکیل شده است. این مدل بسط کار قبلی انجام شده توسط تیم تحقیقاتی برای ایجاد و اعتبارسنجی مدل‌های آزمایشگاهی سه‌بعدی AD است که پلاک‌های مشخصه و درهم‌تنیدگی‌های بیماری را در یک محیط سه‌بعدی بهتر تکرار می‌کنند - دقیقاً به همان روشی که بیماری در بیماری مغز ایجاد می‌شود.  علاوه بر مشاهده سطوح بالاتر سلول‌های T در مدل‌های مغزی AD، این تیم مسیری را بین یک کموکاین (CXCL10) و گیرنده کموکاین (CXCR3) شناسایی کردند که نقش کلیدی در تنظیم نفوذ سلول‌های T ایفا می‌کند. مسدود کردن این مسیر تا حد زیادی از نفوذ سلول‌های T و تخریب عصبی در کشت های AD جلوگیری کرد. این یافته ها می تواند به شناسایی اهداف درمانی جدیدی که نفوذ سلول‌های T به مغز بیماران آلزایمر را کند یا متوقف می کند و به طور بالقوه اثرات مخرب شناختی این بیماری را کاهش می دهد، کمک کند.

هدف ارائه درمان‌های مؤثر است

جوزف پارک، دکتری، مدرس نورولوژی در MGH  و سرپرست تیم تحقیق، می‌گوید: «این رویکرد تحقیقاتی چند رشته‌ای، رفتارهای مختلف انواع سلول‌های متمایز را در این زمینه بیماری شناسایی کرد، و هدف ما روشن کردن مکانیسم‌های اساسی برای شناسایی استراتژی‌هایی برای مداخله است تا می‌تواند منجر به درمان‌های مؤثرتر شود.» اهداف اضافی نیز ممکن است با آزمایش‌های ادامه دار با این مدل شناسایی شوند. شاید هیجان انگیزترین چیز در مورد این مطالعه این باشد که ما یک هدف دارویی جدید را روی سلول‌های T در خارج از مغز شناسایی کرده ایم که برای درمان‌های جدید قابل دسترس تر است، به ویژه از آنجایی که به طور سنتی وارد کردن دارو به مغز دشوار بوده است.

پایان مطلب/.