آنزیم کلیدی مربوط به از دست دادن حافظه شناسایی شد

به گزارش آناتک، تیمی از محققان مؤسسه علوم پایه (IBS) دریافتند آنزیم SIRT۲، که قبلا در زمینه تولید نوروترانسمیتر GABA شناخته نشده بود، در فرایند از دست دادن حافظه در بیماری آلزایمر نقش دارد. این کشف به رهبری دکتر سی. جاستین لی از مرکز ادراک و اجتماعی‌گرایی IBS صورت گرفته است و به ما کمک می‌کند نگاه عمیق‌تری به نحوه مشارکت آستروسیت‌ها در کاهش عملکرد شناختی داشته باشیم.

آستروسیت‌ها، سلول‌هایی که قبلا فقط به عنوان پشتیبان برای نورون‌ها شناخته می‌شدند، حالا مشخص شده است که خود نقش فعالی در عملکرد مغز ایفا می‌کنند. هنگامی که بیماری آلزایمر وجود دارد، این سلول‌ها واکنش نشان می‌دهند، به خصوص وقتی پلاک‌های بتا-آمیلوئیدی (Aβ) که یکی از نشانه‌های مشخصه این بیماری است در مغز تشکیل شده‌اند.

گرچه آستروسیت‌ها سعی می‌کنند این پلاک‌ها را پاک کنند، این فراید به خودی خود یک زنجیره سمّی را به حرکت می‌اندازد. آستروسیت‌ها این پلاک‌ها را از طریق فرایندی به نام اتوفاژی جذب می‌کنند (مانند بلعیدن مواد زائد). بعد آنها این مواد را در چرخه اوره تجزیه می‌کنند. این فراید منجر به تولید بیش از حد نوروترانسمیتر GABA می‌شود که فعالیت الکتریکی مغز را کاهش می‌دهد و در نهایت باعث ضعف حافظه می‌شود.

البته فقط همین نیست؛ این فراید همچنین پراکسید هیدروژن (H₂O₂)، یعنی یک ماده سمّی، هم تولید می‌کند که به نورون‌ها آسیب می‌رساند و فرایند تخریب عصبی را شتاب می‌دهد.

برای اینکه بتوانیم بفهمیم دقیقاً چه چیزی باعث تولید بیش از حد GABA می‌شود، تیم IBS تصمیم گرفت آنزیم‌های مسئول این فراید را شناسایی کنند. هدف اصلی این بود که این تولید سمّی را متوقف کنند، بدون اینکه به دیگر فرایند‌های طبیعی مغز آسیب برسانند.

با استفاده از تجزیه و تحلیل مولکولی، تصویربرداری میکروسکوپی و بررسی‌های الکتروفیزیولوژیکی، محققان موفق شدند دو آنزیم کلیدی SIRT۲ و ALDH۱A۱ را که در افزایش سطح GABA در آستروسیت‌های تحت تأثیر آلزایمر نقش دارند، شناسایی کنند.

مشاهدات نشان داده است که میزان پروتئین SIRT۲ در آستروسیت‌های مدل‌های موشی بیماری آلزایمر و همچنین در مغز انسان‌های فوت‌کرده مبتلا به این بیماری، افزایش یافته است.

مریدولا بالا (Mridula BHALLA)، نویسنده اصلی این مطالعه و پژوهشگر پسادکتری در IBS، گفت: وقتی ما تاثیر SIRT۲ در آستروسیت‌های موش‌های مبتلا به آلزایمر را مهار کردیم، متوجه شدیم که مقدار GABA کاهش یافته و حافظه کوتاه‌مدت بهبود یافته است، اما حافظه بلندمدت و فضایی بهبودی چندانی نشان نداد. این موضوع برای ما هم جالب بود و هم سؤالات بیشتری را ایجاد کرد.

SIRT۲ در آخرین مرحله از تولید GABA نقش دارد، اما پراکسید هیدروژن (H₂O₂)، ماده سمّی دیگری، در مراحل قبلی تولید می‌شود؛ بنابراین ممکن است حتی اگر SIRT۲ مهار شود، هیدروژن پراکساید همچنان تولید شود.

دکتر جاستین لی گفت: ما متوجه شدیم که مهار SIRT۲ تولید H₂O₂ را متوقف نکرده است، یعنی تخریب نورون‌ها ممکن است ادامه داشته باشد، حتی اگر تولید GABA کم شود.

به گزارش scitechdaily، با شناسایی SIRT۲ و ALDH۱A۱ به عنوان آنزیم‌هایی که در مسیر تولید GABA قرار دارند، دانشمندان اکنون می‌توانند تولید GABA را به صورت انتخابی مهار کنند و در عین حال سطح H₂O₂ را دست‌نخورده نگه دارند. این موضوع به دانشمندان اجازه می‌دهد جداگانه بررسی کنند که هر یک از این دو ماده چه تأثیری روی مغز و پیشرفت بیماری دارند.

دکتر جاستین لی گفت: تاکنون ما از مهارکننده‌های MAOB استفاده می‌کردیم که هم GABA و هم H₂O₂ را مهار می‌کردند. اما حالا که SIRT۲ و ALDH۱A۱ را در مسیر پایین‌دستی MAOB شناسایی کرده‌ایم، می‌توانیم GABA را به تنهایی مهار کنیم و تأثیر جداگانه آن و H₂O₂ را در بیماری بررسی کنیم.

هرچند SIRT۲ به خودی خود  یک هدف مستقیم برای دارو‌ها نباشد اما این کشف راه را برای توسعه درمان‌های دقیق‌تری هموار می‌کند که هدف آنها کنترل رفتار غیرطبیعی آستروسیت‌ها در بیماری آلزایمر باشد.

این یافته می‌تواند بنیان یک رویکرد جدید در درمان بیماری آلزایمر باشد که هدف آن جلوگیری از کاهش شناختی بیماران است.