کشف یک عامل جدید برای زوال عقل زودرس

دانشمندان تجمع های غیرطبیعی از یک پروتئین را در مغز افراد مبتلا به زوال عقل زودرس شناسایی کرده اند که علت آن پیش از این مشخص نبود.

به گزارش ایسنا به نقل از ساینس دیلی، بیشتر بیماری های تخریب کننده عصبی مانند زوال عقل، شامل پروتئین هایی هستند که در رشته هایی به نام آمیلوئید جمع می شوند. دانشمندان در بیشتر این بیماری ها ، پروتئین هایی را شناسایی کرده اند که در کنار هم جمع می شوند. این امر به دانشمندان امکان می دهد تا پروتئین ها را برای آزمایش های تشخیصی و درمان هدف قرار دهند.

با وجود این، دانشمندان در حدود ۱۰ درصد از موارد «زوال عقل فرونتوتمپورال» (frontotemporal dementia) هنوز پروتئین سرکش را شناسایی نکرده بودند. آن ها اکنون ساختارهای تجمعی پروتئین «TAF15» را در این موارد مشخص کرده اند.

زوال عقل فرونتوتمپورال ناشی از انحطاط لوب های پیشانی و گیجگاهی مغز است که احساسات، شخصیت، رفتار، گفتار و درک واژه ها را کنترل می کنند. این نوع زوال عقل معمولا در سنین پائین تری نسبت به بیماری آلزایمر آغاز می شود و اغلب در افراد ۴۵ تا ۶۵ ساله تشخیص داده می شود اما می تواند افراد جوان تر یا مسن تر را نیز تحت تأثیر قرار دهد.

در پژوهشی که به سرپرستی دانشمندان آزمایشگاه بیولوژی مولکولی «شورای تحقیقات پزشکی» (MRC) در کمبریج انگلستان انجام شد، ساختارهای تجمعی پروتئین شناسایی شدند که می توانند هدفی برای پیشرفت آزمایش ها و درمان های تشخیصی آینده باشند.

دکتر «بنجامین ریسکلدی فالکون» (Benjamin Ryskeldi- Falcon) مدیر این پروژه گفت:این کشف، درک ما را در مورد اساس مولکولی زوال عقل فرونتومپورال تغییر می دهد. این یک یافته نادر در مورد یک عضو جدید گروه کوچکی از پروتئین هاست که در بیماری های تخریب کننده عصبی جمع می شوند.

وی افزود:اکنون که پروتئین کلیدی و ساختار آن را شناسایی کرده ایم، می توانیم آن را برای تشخیص و درمان این نوع از زوال عقل فرونتومپورال هدف قرار دهیم. این کار شبیه به راهبردهایی است که در حال حاضر برای هدف قرار دادن توده های پروتئین آمیلوئید بتا و تاو مشخصه بیماری آلزایمر انجام می شوند.

دانشمندان از یک میکروسکوپ پیشرفته موسوم به «میکروسکوپ الکترونی کرایو» (cryo- EM) برای بررسی توده های پروتئین در چهار مغز اهدایی مبتلا به این نوع زوال عقل فروتنومپورال در وضوح اتمی استفاده کردند. مغزهای اهدایی توسط« تامارین لشلی» (Tammaryn Lashley) پژوهشگر «موسسه نورولوژی کوئین اسکوئر» (Queen Square Institute of Neurology) در «کالج دانشگاهی لندن» (UCL) و «برناردینو گتی» (Bernardino Ghetti) پژوهشگر دانشکده پزشکی «دانشگاه ایندیانا» (Indiana University) شناسایی شدند.

براساس شباهت هایی با سایر بیماری های تخریب کننده عصبی، دانشمندان مدتها فکر می کردند که در این نوع زوال عقل، پروتئینی به نام FUS تجمع می کند. پژوهشگران آزمایشگاه بیولوژی مولکولی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی کرایو توانستند تشخیص دهند که تجمع های پروتئینی هر مغز دارای ساختار اتمی یکسانی هستند. آن ها با کمال تعجب دریافتند که این پروتئین FUS نیست، بلکه پروتئین دیگری به نام TAF15 است.

دکتر «استفان تتر» (Stephan Tetter) دانشمند آزمایشگاه بیولوژی مولکولی و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این یک نتیجه غیرمنتظره است زیرا پیش از این پژوهش، TAF15 بعنوان یک عامل برای تشکیل شدن رشته های آمیلوئید در بیماری های تخریب کننده عصبی شناخته نشده بود و هیچ ساختاری از این پروتئین وجود نداشت. میکروسکوپ الکترونی کرایو با ارائه اطلاعاتی فراتر از توانایی فناوری های پیشین، درک ما را در مورد آسیب شناسی مولکولی زوال عقل و بیماری های تخریب کننده عصبی به طور گسترده تری تغییر می دهد.

دکتر فالکون گفت: چالش فنی در عملکرد میکروسکوپ الکترونی کرایو این است که ما فقط می توانیم مغز چهار نفر را بررسی کنیم. با وجود این، اکنون که پروتئین کلیدی و ساختار آنرا می شناسیم، می توانیم تجهیزاتی را برای ارزیابی این تجمع های پروتئینی غیرطبیعی در صدها نمونه بیمار ایجاد کنیم تا میزان گسترده بودن آنها را مورد بررسی قرار دهیم.

زوال عقل فرونتومپورال و بیماری نورون حرکتی

برخی از افراد مبتلا به زوال عقل فرونتوتمپورال، به بیماری نورون حرکتی نیز مبتلا هستند. بیماری نورون حرکتی، وضعیتی است که در آن افراد به تدریج کنترل عضلات خود را از دست می دهند. در این پژوهش مشخص شد دو نفر از افرادی که مغز آنها اهدا شده بود، علائم هر دو بیماری را دارند. پژوهشگران در این افراد، همان ساختار تجمعی TAF15 را در مناطق مغز مرتبط با بیماری نورون حرکتی شناسایی کردند.

دکتر فالکون ادامه داد: وجود توده های یکسان TAF15 در دو شخص مبتلا به زوال عقل فرونتومپورال و علایم بیماری نورون حرکتی، این احتمال را افزایش می دهد که TAF15 امکان دارد در هر دو بیماری نقش داشته باشد. ما اکنون در حال بررسی این موضوع هستیم که آیا در افراد مبتلا به بیماری نورون حرکتی در غیاب زوال عقل فرونتوتمپورال، تجمع TAF15 وجود دارد یا خیر.

این پژوهش در مجله «Nature» به چاپ رسید.