به گزارش پایگاه اصلاع رسانی بنیان، گروهی از نوروبیولوژیست‌ها در چین دریافتند که از دست دادن فعالیت یک کانال یونی کلیدی در مغز ممکن است به ایجاد یک پروتئین ویرانگر و سمی مسئول توده‌های پلاکی که در بیماری آلزایمر انباشته می‌شود، کمک کند. به طور شگفت انگیزی، این تیم همچنین نشان داده است، حداقل در مطالعات مدل حیوانی، این پروتئین، یکی از نشانه‌های اصلی آلزایمر، می‌تواند در مغز یه موجود زنده با دستکاری کانال یونی کاهش یابد.

TRPM7

این پروتئین مشکوک، همان آمیلوئید بتا است که در بافت مغز بیماران مبتلا به آلزایمر نفوذ می‌کند. آمیلوئید بتا سمی و بی‌رنگ در رگ‌های بین نورون‌ها تجمع می‌یابد و عملکرد این سلول‌های حیاتی مغز را مختل می‌کند. به گفته دانشمندان آزمایشگاه کلیدی ایالتی نوروبیولوژی پزشکی دانشگاه فودان در شانگهای، کانال یونی به عنوان TRPM7 شناخته می‌شود و ممکن است زمانی که خود کانال به درستی کار نمی‌کند، به تجمع آمیلوئید-β سمی کمک کند. مجرای کاتیونی پتانسیل گیرنده گذرا، زیرگروه M، عضو ۷ (Transient receptor potential cation channel, subfamily M, member7) یک پروتئین است که در انسان توسط ژن  TRPM7 کدگذاری می‌شود. این پروتئین‌ها نوعی مجرای یونی هستند که ورود کلسیم به سلول را میانجی‌گری می‌کنند. اختلال در این ژن سبب بروز کمبود منیزیم در دیواره درون‌رگی مویرگ‌های انسان می‌شود پژوهش‌های اخیر نشان داده‌است که این پروتئین ممکن است یکی از اهداف دارویی مهم در درمان بالقوه سکته‌های مغزی ایسکمیک باشد 

کانال دو کاره

شیمنگ ژانگ، نویسنده اصلی، در مجله Science Signaling اظهار داشت:" تجمع سمی آمیلوئید-β در نورون‌ها در آسیب‌شناسی بیماری آلزایمر نقش دارد. ژانگ بخشی از یک تیم بزرگ است که در حال انجام تحقیقات مداوم در مورد فعالیت کانال یونی TRPM7 در آزمایشگاه در شانگهای است. کانال TRPM7 که توسط ژانگ و همکارانش مورد مطالعه قرار گرفت، منفذ خاصی در غشای نورون‌ها است که اجازه عبور یون‌های باردار از محیط بیرونی سلولی را به داخل پناهگاه داخلی سلول می‌دهد. کانال TRPM7 در جذب کاتیون‌های دو ظرفیتی مانند +Zn2+ ،Mg2 و+ Ca2 نقش دارد. بنابراین کانال یونی به شکل گیری فعالیت‌های حیاتی سلولی مانند تحریک پذیری، انعطاف پذیری و متابولیسم کمک می‌کند، اما TRPM7 یک پروتئین دو کاره است که هم یک کانال یونی و هم یک کیناز است. به همان‌اندازه که تصور کردن آن دشوار است، این ترکیب پیچیده در غشای عصبی همچنین یک آنزیم - یک کیناز - است که انتقال گروه‌های فسفات پرانرژی را از مولکول‌های قوی ATP به فعالیت‌های سوختی شامل TRPM7 کاتالیز می‌کند. مطالعات نشان داده‌اند که عملکرد نامناسب کانال‌های یونی TRPM7 نه تنها با بیماری آلزایمر، بلکه با بیماری‌های تخریب کننده عصبی دیگر مرتبط است.

دستکاری هوشمندانه

در بخشی از مطالعه این تیم که بافت مغز انسان را مورد بررسی قرار داد، ژانگ و همکاران دریافتند که میزان TRPM7 در نمونه‌های مغز پس از مرگ بیماران مبتلا به بیماری آلزایمر و در دو مدل مختلف موش آسیب‌شناسی ناشی از آمیلوئید بتا بسیار کم است. ژانگ و همکارانش در تحقیقات خود تأیید کردند که از دست دادن فعالیت کانال یونی TRPM7 ممکن است به تجمع پروتئین‌های آمیلوئید سمی‌در بیماری آلزایمر کمک کند. یافته‌های آن‌ها همچنین ممکن است ارتباط مکانیکی بین از دست دادن TRPM7 و آسیب‌شناسی آمیلوئید در بیمارانی که به بیماری فراموشی ذهن مبتلا هستند را فراهم کند. دانشمندان شانگهای نه تنها در تحقیقات خود نشان دادند که TRPM7 در بیماری آلزایمر کاهش می‌یابد، این تیم همچنین مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را با مدل‌های موش انجام دادند و نشان دادند که کاهش مقادیر TRPM7 در غشای سلولی منجر به تجمع آمیلوئید بتا می‌شود. این تیم با آگاهی کامل از اینکه TRPM7 یک پروتئین با عملکرد دوگانه (یک کانال یونی و یک کیناز) است، سپس یک سوال مهم و ساده را مطرح کردند، چه می شود اگر مقدار کانال TRPM7 طول کامل کانال یونی به علاوه کیناز را در یک گروه از حیوانات افزایش دهیم و گروه دیگر را با فراوانی بخش کیناز مولکول فراهم کنیم ؟ در گروهی از موش‌های مسن که برای حضور آمیلوئید بتا در بافت مغزشان پرورش داده شدند، دانشمندان مقدار TRPM7 طول کامل را در این حیوانات افزایش دادند و به میزان قابل توجهی آن را بیش از حد بیان کردند. در آن آزمایش، این تیم دریافتند که با افزایش مقدار مولکول‌های تمام طول TRPM7، توانستند تشکیل سیناپس و عملکرد شناختی را در موش‌ها بازگردانند. (بخش کیناز مولکول به عنوان M7CK شناخته می‌شود). سپس در حیوانات جوان بخش کیناز به تنهایی معرفی شد و بیش از حد بیان شد. و هنگامی که M7CK در این گروه آزمایش شد، کیناز به طور مستقیم یک آبشار از فعالیت‌ها را فعال کرد. به عنوان مثال، پروتئاز، MMP14، باعث تخریب و پاکسازی آمیلوئید بتا شد. کیناز در واقع به حذف آمیلوئید بتا مخرب از مغز این حیوانات کمک کرد. در واقع این تیم ،حداقل در آزمایشگاه،  راهی برای بازگرداندن فعالیت سیناپسی و عملکرد شناختی در یک گروه از موش‌ها و حذف آمیلوئید-β سمی‌در گروه دیگر پیدا کرده بود. ژانگ گزارش داد:" ما دریافتیم که فعالیت کیناز TRPM7 برای تحریک تخریب آمیلوئید-β مهم است. بیان TRPM7 در نمونه های بافت هیپوکامپ از بیماران مبتلا به بیماری آلزایمر و دو مدل موش AD کاهش یافت. در کشت نورون‌های هیپوکامپ از موش‌ها، بیان بیش از حد TRPM7 کامل یا دامنه کیناز عملکردی M7CK از دست دادن سیناپس ناشی از Aß خارجی یا اگزوژن جلوگیری می‌کند." بیان بیش از حد M7CK عملکرد شناختی را در موش‌های جوان بدون علامت حفظ کرد و تشکیل سیناپس و عملکرد شناختی را در موش‌های مسن ترمیم کرد. مطالعات بیشتر نشان داد که M7CK مستقیماً آنزیم MMP14 را فعال می‌کند که باعث تخریب و پاکسازی آمیلوئید-β می‌شود.

نتیجه گیری

تحقیقات جدید، امیدوار کننده به نظر می‌رسد. دانشمندان در سراسر جهان هنوز به طور قطعی نمی‌گویند که پلاک‌های آمیلوئید علت این بیماری است. اگرچه به وضوح برای مغز سمی است، تشکیل پلاک ممکن است پس از یک سری رویدادهای مخرب که هنوز کشف نشده است، رخ دهد. علاوه بر این، پروتئین دیگری که به عنوان تاو شناخته می‌شود، رشته‌های رشته‌ای نامحلول را در مغز تشکیل می‌دهد که به صورت گره‌های عصبی فیبریلاری تجمع می‌یابند. همانطور که برخی از دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند که پلاک‌ها علت احتمالی این بیماری هستند، برخی دیگر به نفع تاو استدلال کرده‌اند. در نهایت، هم افزایی آن‌ها ممکن است داستان عمیق‌تری در مورد پیدایش آلزایمر نیز بیان کند. پلاک‌های آمیلوئید و گره‌های عصبی فیبریلاری تاو، پلاک‌ها و گره‌های بارز بیماری را ایجاد می‌کنند. آلزایمر همچنین با تعدادی از انواع مختلف ژن مرتبط است، اما بیشتر موارد به صورت پراکنده رخ می‌دهد، به این معنی که نمی توان این اختلال را به دلیل خاصی ردیابی کرد. و اینکه پلاک‌های آمیلوئید چسبنده ژنتیکی یا پراکنده یکی از مشخصه‌های این اختلال هستند که هیچ درمانی برای آن وجود ندارد. داده‌های انجمن آلزایمر نشان می‌دهد که تنها در ایالات متحده، کل هزینه‌های مراقبت‌های بهداشتی برای این اختلال سالانه 355 میلیارد دلار است. به گفته سازمان بهداشت جهانی، انتظار می‌رود که این اختلال تا سال 2050 بر سیستم‌های مراقبت‌های بهداشتی جهانی غلبه کند، مگر اینکه درمانی پیدا شود، زیرا طبق گفته سازمان بهداشت جهانی، پیری جمعیت غیرقابل اجتناب است. ژانگ نتیجه گرفت: " نتایج ما نشان می‌دهد که آسیب شناسی [بیماری آلزایمر] با کاهش بیان TRPM7 همراه است و حفظ بیان طبیعی دامنه کینازی آن برای کاهش تجمع آمیلوئید بتا، محافظت از تراکم سیناپسی و جلوگیری یا معکوس کردن نقص حافظه کافی است."

پایان مطلب./