به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، قبلاً شبکه‌ای از نواحی مرتبه بالاتر مغز شناسایی شده بود که به ویژه در برابر روند پیری، اسکیزوفرنی و بیماری آلزایمر آسیب‌پذیر هستند. با این حال، دلیل تأثیرات ژنتیک بر شبکه مغزی شکننده واینکه آیا می‌توان آن را با رایج ترین عوامل خطر قابل تغییر برای زوال عقل تغییر داد، ناشناخته باقی مانده بود. بنابراین در همین راستا در مطالعه‌ای که اخیراً در مجله Nature Communications منتشر شده است، محققان تأثیرات ژنتیکی و تأثیر عوامل خطر قابل اصلاح (MRFs) را بر روی شبکه مغزی آسیب‌پذیر در برابر پیری، اسکیزوفرنی و بیماری آلزایمر در تقریباً 40000 شرکت‌کننده در Biobank بریتانیا (بریتانیا) تعیین کردند.

تاثیرعوامل ژنتیکی و سبک زندگی بر بیماری‌

توسعه راهبردهایی برای اصلاح عوامل خطر ممکن است راه را برای پیری سالم با کاهش بروز زوال عقل هموار کند. این رویکرد طیفی از عوامل را بررسی می‌کند، از جمله مسائل مربوط به عروق مغزی مانند فشار خون بالا، دیابت و چاقی، اقدامات محافظتی مانند ورزش، و انتخاب‌های سبک زندگی مانند مصرف الکل. یک ارزیابی جمعی از MRFها، از جمله سبک زندگی و آلودگی محیطی، پتانسیل آنها را برای تأثیرگذاری بر 40٪ موارد زوال عقل جهانی برجسته می‌کند. علیرغم ماهیت ثابت عوامل ژنتیکی مرتبط با بیماری‌هایی مانند آلزایمر و پارکینسون، تصویربرداری مغز نشان می‌دهد که مناطق خاصی به ویژه در برابر پیری و اختلالات عصبی آسیب پذیر هستند. تحقیقات بیشتر برای روشن کردن روابط پیچیده بین استعدادهای ژنتیکی و عوامل سبک زندگی قابل تغییر بر سلامت مغز و پیشرفت شرایط عصبی بسیار مهم است.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر با استفاده از گروه تصویربرداری UK Biobank، محققان داده‌های 39676 شرکت‌کننده را که تحت اسکن‌های ساختاری مغز T1 قرار گرفتند، وارد کردند. این اسکن‌ها برای نقشه‌برداری از ماده خاکستری با تمرکز بر شناسایی شبکه‌ای از نواحی مغز به ویژه نواحی که نسبت به پیری حساس هستند و با برچسب «آخرین ورود، اولین خروج» (LIFO) که قبلا مشخص شده بود، پردازش شدند. این شبکه، که عمدتاً با مناطق مغزی مرتبه بالاتر مشخص می‌شود، به دلیل سهم منحصر به فرد آن در ساختار مغز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و آن را از سایر مناطق متمایز کرد. این مطالعه از دستورالعمل‌های اخلاقی پیروی می‌کرد، و Biobank بریتانیا دارای تأییدیه‌های لازم و رضایت شرکت‌کننده بود. محققان 161 MRF را در 15 دسته از جمله مواردی که توسط کمیسیون Lancet به عنوان مرتبط با خطر زوال عقل، به جز آسیب‌های مغزی تروماتیک شناسایی شده بودند، بررسی کردند. هدف این انتخاب جامع درک تأثیر این MRF ها بر شبکه LIFO بدون کاهش پیچیدگی داده‌ها بود.

شیوه جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ها

تجزیه و تحلیل آماری با یک مطالعه ارتباط گسترده ژنومی (GWAS) برای بررسی تأثیرات ژنتیکی آغاز شد و به دنبال آن ارتباط هر MRF با شبکه LIFO ارزیابی شد. با تنظیم برای عوامل مخدوش کننده مانند سن و جنس، هدف این مطالعه مشخص کردن اثرات خاص این MRFها بود. تجزیه و تحلیل بیشتر شامل یک مدل ترکیبی از همه MRFهای مهم برای ارزیابی سهم منحصر به فرد آنها به طور جامع بود. تجزیه و تحلیل‌های پست‌هاکه عوامل ژنتیکی از جمله ارزیابی علیت در خوشه‌های ژنتیکی و انجام تجزیه و تحلیل غنی‌سازی برای عملکردهای ژن را بیشتر مورد بررسی قرار دادند. علاوه بر این، این تجزیه و تحلیل رابطه بین نوع ژن پروتئین تاو مرتبط با میکروتوبول (MAPT) مرتبط با بیماری آلزایمر و شبکه LIFO را بررسی کرد. این مطالعه همچنین همپوشانی ژنتیکی بین MRFs و فنوتیپ LIFO را بررسی کرد و بینش‌هایی را در مورد مسیرهای ژنتیکی مشترک بالقوه ارائه کرد.

نتایج مطالعه

در این مطالعه، شبکه مغزی LIFO، که به دلیل حساسیت به پیری شناخته شده است، رابطه درجه دوم قابل توجهی با سن نشان داد، که کاهش سریع حجم ماده خاکستری را در مناطق بالاتر مرتبط با عملکردهای شناختی مانند اجرا، حافظه کاری و توجه نشان داد. این مطالعه ارتباطات گسترده ژنومی بین شبکه LIFO و هفت خوشه ژنتیکی را شناسایی کرد که در همه خوشه‌ها همبستگی وجود داشت. این تأثیرات ژنتیکی شامل خوشه‌های نزدیک به ژن‌هایی مانند کانال دامنه دو منفذی پتاسیم زیرخانواده K Member 2 (KCNK2) است که در محافظت عصبی و کنترل التهاب نقش دارد و با طیف گسترده ای از نشانگرهای سلامت و بیماری‌ها همراه است. سایر یافته‌های قابل‌توجه عبارتند از گونه‌ای نزدیک به فاکتور رونویسی مرتبط با Runt 2 (RUNX2) که با نوروژنز و بیماری آلزایمر مرتبط است، و گونه‌ای در NUAK خانواده کیناز 1 (NUAK1) مرتبط با اسکیزوفرنی و اختلالات افسردگی است. نکته جالب اینجا بود که ناحیه MAPT که در چندین اختلال عصبی دژنراتیو دخیل است، ارتباط قابل توجهی را با این ژن‌ها نشان دادند. همچنین دو خوشه ژنتیکی در کروموزوم X، به ویژه در ناحیه شبه اتوزومی، شناسایی شد. این خوشه‌ها به آنتی ژن‌های گروه خونی XG مربوط می‌شوند و با پیامدهای سلامتی مختلف، از جمله آلودگی هوا با دی اکسید نیتروژن، ارتباط دارند که تأثیرات محیطی را بر سلامت مغز برجسته می‌کند. این مطالعه MRF ها را بیشتر مورد بررسی قرار داد و از یک تجزیه و تحلیل دو مرحله ای برای تعیین تأثیر آنها بر شبکه LIFO استفاده کرد. یافته‌های اولیه ارتباط قابل‌توجهی را در 12 دسته MRF، با آلودگی، دیابت و مصرف الکل به‌عنوان عوامل خطر قابل توجهی که بر شبکه LIFO تأثیر می‌گذارند، شناسایی کرد. این مدل جامع، با در نظر گرفتن عوامل مخدوش کننده مانند سن و جنس، بر ماهیت چندوجهی سلامت مغز، ادغام استعدادهای ژنتیکی با عوامل محیطی و سبک زندگی تاکید می‌کند. از طرفی وراثت پذیری شبکه LIFO نیز تأیید شد، اگرچه ارتباط وراثت ژنتیکی با بیماری آلزایمر یا اسکیزوفرنی از نظر آماری معنی دار نبود، ولی این یافته یک تعامل پیچیده از عوامل موثر در آسیب پذیری شبکه مغز را نشان می‌دهد.

دستاوردهای مطالعه

محققان فاکتورهای ژنتیکی و سبک زندگی قابل توجهی را کشف کردند که بر شبکه مغزی مستعد پیری زودرس، معروف به شبکه LIFO، تأثیر می‌گذارد. آنها هفت خوشه ژنتیکی، از جمله خوشه‌های جدید روی کروموزوم‌های جنسی را شناسایی کردند و دیابت، آلودگی هوا و الکل را به‌عنوان خطرات کلیدی قابل تغییر معرفی کردند. این یافته‌ها یک تعامل پیچیده بین ژنتیک و محیط را بر سلامت مغز نشان می‌دهد و بر آسیب‌پذیری شبکه LIFO در برابر پیری و بیماری‌هایی مانند آلزایمر و اسکیزوفرنی تأکید می‌کند. این مطالعه همچنین راه‌های جدیدی را برای تحقیق در مورد تأثیرات ژنتیکی گروه خونی XG بر پیری مغز باز می‌کند.

پایان مطلب/.