تئوری جدیدی درمورد علت بیماری آلزایمر

بیماری آلزایمر، شایع‌ترین علت زوال عقل در میان سالمندان، دارای ویژگی وجود پلاک‌ها و کلاف‌هایی در مغز است و عمده‌ی تلاش‌ها درجهت یافتن درمانی برای آلزایمر روی این ساختارهای غیرطبیعی متمرکز شده است. اما گروهی از پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا شیمی دیگری را شناسایی کرده‌اند که می‌تواند در آسیب‌شناسی‌های مختلف مرتبط با بیماری نقش داشته باشد. درحال حاضر، بیش از ۵/۵ میلیون نفر در کشور آمریکا دچار این بیماری پیش‌رونده هستند. پلاک‌ها، رسوبات قطعات پروتئینی به نام بتاآمیلوئید هستند که مانند توده‌هایی در فضای بین نورون‌ها مشاهده می‌شوند. رشته‌های پیچ‌و‌تاب‌خورده‌ی پروتئین دیگری که تائو نام دارد نیز همچون کلاف‌هایی درون سلول تجمع پیدا می‌کنند. رایان جولیان که هدایت پژوهش را برعهده داشته است، می‌گوید:

تئوری مبتنی بر تجمع بتاآمیلوئید، دهه‌ها است که وجود دارد و ده‌ها آزمایش بالینی براساس تئوری مذکور انجام شده اما همه با شکست مواجه شده‌اند. علاوه‌بر پلاک‌ها، ذخیره‌سازی لیزوزومی نیز در مغز افراد مبتلا به آلزایمر مشاهده شده است. نورون‌ها، سلول‌های شکننده‌ای هستند که تقسیم نمی‌شوند و نسبت‌به مشکلات لیزوزومی به‌ویژه ذخیره‌سازی لیزوزوم که احتمالا علت آلزایمر است، حساس هستند.

لیزوزوم اندامکی درون سلول است که به‌عنوان سطل زباله‌ی سلول عمل می‌کند. پروتئین‌ها و لیپیدهای کهنه به لیزوزوم فرستاده می‌شوند تا به واحدهای ساختمانی خود تجزیه شوند و سپس به سلول برگردانده شوند تا در ساخت پروتئین‌ها و چربی‌های جدید استفاده شوند. برای حفظ عملکرد، سنتز پروتئین‌ها با تخریب پروتئین‌ها باید در حالت توازن باشد. اما لیزوزوم دارای یک ضعف است: اگر چیزی که وارد آن می‌شود، به قطعات کوچک‌تر شکسته نشود، نمی‌تواند لیزوزوم را ترک کند. در این وضعیت، سلول درمی‌یابد که لیزوزوم کار نمی‌کند و آن را ذخیره می‌کند یعنی لیزوزوم را به کناری رانده و اقدام به ساختن لیزوزوم جدید می‌کند. اگر لیزوزوم جدید نیز از کار بیفتد، این فرایند تکرار می‌شود و موجب ذخیره شدن لیزوزوم‌ها می‌شود. جولیان گفت:

مغز افراد دچار اختلال ذخیره‌سازی لیزوزوم و مغز افراد مبتلا به آلزایمر ازنظر ذخیره‌سازی لیزوزومی شبیه به هم است. اما علائم اختلال ذخیره‌سازی لیزوزوم طی چندین هفته پس از تولد ظاهر می‌شود و اغلب طی چند سال موجب مرگ فرد می‌شود. بیماری آلزایمر در زمانی بسیار دورتر رخ می‌دهد، بنابراین چارچوب زمانی این دو بیماری بسیار متفاوت است.

پژوهشگران بر این باورند که پروتئین‌های دارای عمر طولانی دچار تغییرات خود‌به‌خودی می‌شود که می‌تواند آن‌ها را برای لیزوزوم‌ها غیرقابل هضم کند. جولیان گفت:

با افزایش سن، پروتئین‌های دارای طول عمر طولانی مشکل‌سازتر می‌شوند و می‌توانند علت ذخیره‌سازی لیزوزومی باشد که در آلزایمر که یک بیماری مرتبط با سن است، دیده می‌شود. اگر ما درست گفته باشیم، چنین امری می‌تواند مسیرهای جدیدی را برای درمان و پیشگیری از این بیماری بگشاید.مقاله‌های مرتبط:کشف جدیدی درمورد علت بیماری آلزایمرالتهاب مغز؛ ایده جدید پژوهشگران درمورد علت آلزایمرآیا آلزایمر واکنشی دربرابر عفونت است؟آلزایمر چیست؟

جولیان توضیح داد که تغییراتی در ساختارهای بنیادی اسیدهای آمینه که پروتئین‌ها را می‌سازند، رخ می‌دهد و این معادل وارد آمدن تکانی به اسیدهای آمینه بوده و نتیجه آن است که آن‌ها به‌طور خود‌به‌خود تصویر آینه‌ای ساختار اولیه‌ی خود را به دست می‌آورند. جولیان افزود:

آنزیم‌هایی که به‌طور معمول پروتئین‌ها را می‌شکنند، در این وضعیت قادر به انجام وظیفه‌ی خود نیستند زیرا نمی‌توانند روی پروتئین قفل شوند. این وضعیت مثل آن است که بخواهید دستکش دست راست را به دست چپ خود بپوشانید. ما در مقاله‌ی خود نشان می‌دهیم که این تغییر ساختاری می‌تواند در پروتئین‌های بتاآمیلوئید و تائو یعنی پروتئین‌های مربوط به بیماری آلزایمر اتفاق افتد. پروتئین‌های مذکور فرایند شیمیایی را می‌گذرانند که تقریبا غیرقابل مشاهده است و این امر شاید بتواند توضیح دهد که چرا پژوهشگران به آن توجهی نکرده‌اند.

جولیان توضیح می‌دهد که تغییرات خود‌به‌خودی در ساختار پروتئین، تابعی از زمان است و اگر پروتئین برای زمان بسیار طولانی باقی بماند، رخ خواهد داد. او گفت:

مدت‌ها است می‌دانیم که تغییراتی در پروتئین‌های که ماندگاری زیادی دارند، اتفاق می‌افتد اما هیچ‌کس به این موضوع توجه نکرده بود که آیا این تغییرات می‌تواند مانع از آن شود که لیزوزوم‌ها بتوانند پروتئین‌ها را تجزیه کنند یا خیر. یک راه برای پیشگیری از این وضعیت، بازیافت پروتئین‌ها است به‌طوری که آن‌ها تا حدی باقی نمانند که وارد فرایند تغییرات شیمیایی شوند. در حال حاضر دارویی برای تحریک بازیافت پروتئین درجهت درمان بیماری آلزایمر وجود ندارد (فرایندی که اتوفاژی خوانده می‌شود).

این یافته‌ها می‌تواند نتایجی برای بیماری‌های مرتبط با سن دیگری نظیر دژنراسیون ماکولا و بیماری‌های قلبی مرتبط با آسیب لیزوزوم داشته باشد. پژوهشگران در مرحله‌ی بعد این موضوع را مورد بررسی قرار می‌دهند که پروتئین‌ها با افزایش سن دچار چه تغییراتی می‌شوند. پژوهشگران مغز افراد مبتلا به بیماری آلزایمر و نیز افرادی را که دچار این بیماری نیستند، مورد مطالعه قرار خواهند داد.

نتایج پژوهش حاضر در مجله‌ی ACS Central Science منتشر شده است.