کشف پروتئینی که نقش مهمی در اختلال حرکتی دوران کودکی دارد

محققان آمریکایی، تجزیه و تحلیل جامعی از آنچه در سلول های مغزی فاقد پروتئین ساکسین رخ می دهد، منتشر کرده اند.

به گزارش سیناپرس، دانشمندان دانشکده پزشکی دانشگاه کارولینای شمالی، با همکاري تیمی از دانشگاه کوئین مری لندن، رویدادهای مولکولی زیربنایی یک حرکت ارثی و اختلال عصبی موسوم به ARSACS را روشن کرده اند.

کودکان مبتلا به ARSACS معمولاً در سال دوم زندگی با مشکلاتی در راه رفتن و پس از آن مجموعه گسترده ای از مشکلات عصبی، مواجه می شوند. در مخچه- ناحیه ای از مغز که حرکت و تعادل را هماهنگ می کند- نورون هایی به نام سلول های پورکنژ، در افراد مبتلا به ARSACS می میرند.

این اختلال، به دلیل جهش و از دست دادن عملکرد ژنی به نام SACS ایجاد می شود که پروتئین (Protein) بسیار بزرگی به نام ساکسین را رمزگذاری می کند. اطلاعات نسبتا کمی در مورد عملکرد طبیعی این پروتئین و اینکه چگونه غیاب آن، منجر به بیماری می شود، دردسترس است. ولی در مطالعه اخیر، محققان، جامع ترین تجزیه و تحلیل را از آنچه هنگام از بین رفتن ساکسین، در سلول ها اتفاق می افتد، انجام داده اند.

محققان گفته اند: نتایج ما نشان داده است که مرگ سلول های پورکنژ در ARSACS امکان دارد ناشی از تغییراتی در اتصال عصبی و ساختار سیناپسی باشد.

برای این مطالعه، محققان از چندین تکنیک مبتنی بر omics در سلول های انسانی کشت شده استفاده کردند تا بررسی کنند که چگونه از دست دادن ساکسین، باعث تغییر سطح پروتئین (Protein) و سازمان سلولی می شود. آنها وجود نقایصی را که در مطالعات قبلی نیز ذکر شده بود، تأیید کردند؛ مانند تجمع غیرطبیعی پروتئینهای ساختاری رشته ساز، و نقص در تعداد و پویایی میتوکندری ها، که هر دو در اغلب بیماری های تخریب کننده عصبی، مشاهده می شوند.

علاوه بر این، محققان ناهنجاری های متعددی را پیدا کردند که پیش از این شناسایی نشده بودند. از جمله فراوانی بیش از حد پروتئینی به نام تاو و تغییر دینامیک ریزلوله ها است که مسیرهای انتقال درون سلولی هستند و توسط تاو تنظیم می شوند.

پیامد این تغییر، این بود که بسیاری از پروتئین ها به مکان مناسب در سلول نمی رسند.

به ویژه پروتئین های «چسبندگی سیناپسی» که به نورون ها در تشکیل و حفظ سیناپس ها، کمک می کنند، تحت تأثیر قرار گرفتند. در راستای این مشاهدات، تیم تحقیقاتی، تغییراتی را در ساختار سیناپسی در مدل موش ARSACS یافت. نکته مهم این است که این تغییرات، قبل از شروع تخریب عصبی رخ می دهند.

این اکتشافات، تصویر نحوه تنظیم فرآیندهای سلولی متعدد توسط ساکسین، را گسترش می دهد. یافته ها همچنین این احتمال را پیشنهاد می کنند که سلول های پورکنژ- نورون هایی که بيش ترین تأثير را از ARSACS می گیرند- ممکن است از بین بروند، چون ارتباطی با سایر نورون ها ندارند.

محققان اظهار داشته اند: بنظر میرسد که همپوشانی های متعددی بین ARSACS و سایر اختلالات مغزی وجود دارد. به عنوان مثال ما وجود اختلالی در زیست شناسی تاو را در سلول های فاقد ساکسین نشان دادیم و البته ناهنجاری های تاو، یکی از ویژگی های شناخته شده بیماری آلزایمر (Alzheimer's disease) است. بنابراین مطالعه این وضعیت عصبی نادر می تواند بینش هایی را در رابطه با موارد بسیار رایج تر ارائه دهد.

یافته های تحقیقاتی در مجله Cell Reports منتشر شده اند.