محققان از مؤسسه تحقیقاتی سنت پاو (IR Sant Pau)، بخش بیوشیمی بالینی در بیمارستان سنت پاو و شبکه تحقیقات زیست‌پزشکی اسپانیا در زمینه دیابت و بیماری‌های متابولیک مرتبط (CIBERDEM)، اختلال مهمی در نحوه رسیدن کلسترول به مغز افراد مبتلا به آلزایمر را کشف کرده‌اند.
کار آنها نشان می‌دهد که لیپوپروتئین‌ها در مایع مغزی-نخاعی بیماران مبتلا، کلسترول را با کارایی کمتری به نورون‌ها می‌رسانند. این مشکل ممکن است با نوع ژنتیکی APOE4 مرتبط باشد که یکی از قوی‌ترین عوامل خطر شناخته‌شده برای آلزایمر است. این مطالعه در مجله Journal of Lipid Research منتشر شده است.
دکتر میریا توندو، محقق در گروه پاتوفیزیولوژی اختلالات لیپیدی در IR Sant Pau و نویسنده اصلی این پروژه، می‌گوید:
ما مدت‌هاست می‌دانیم که افراد دارای نوع APOE4، به‌ویژه در حالت هموزیگوت، خطر بسیار بالاتری برای ابتلا به آلزایمر دارند، اما تا کنون دلیل آن به‌خوبی درک نشده بود. مطالعه ما نشان می‌دهد که یکی از عوامل مؤثر ممکن است این باشد که نورون‌ها، در حضور این نوع ژنتیکی، برای جذب کلسترول منتقل‌شده از طریق مایع مغزی-نخاعی، دچار مشکل می‌شوند.
کلسترول: حیاتی برای بقای نورون
کلسترول مولکولی حیاتی برای عملکرد صحیح نورون‌ها است. این ماده نقش کلیدی در تشکیل غشا، انتقال پیام‌های عصبی (سیناپسی) و تولید میلین دارد. برخلاف سایر اندام‌ها، مغز به دلیل وجود سد محافظ خونی-مغزی، کلسترول را از جریان خون دریافت نمی‌کند. دکتر توندو توضیح می‌دهد:
تمام کلسترول مورد نیاز مغز به‌صورت محلی تولید می‌شود و در ذرات لیپوپروتئین خاصی ذخیره می‌شود که آن را از سلول‌های گلیال به نورون‌ها منتقل می‌کنند. اگر این فرآیند با مشکل مواجه شود، ممکن است نورون منابع ساختاری و عملکردی مورد نیاز خود را دریافت نکند.
تیم تحقیقاتی نمونه‌های مایع مغزی-نخاعی ۱۰ بیمار مبتلا به آلزایمر و ۱۰ فرد بدون این بیماری را که همگی بخشی از گروه SPIN (ابتکار سنت پاو در زمینه تحلیل عصبی) بودند، بررسی کردند. آنها دو مرحله از انتقال لیپید در مغز را ارزیابی کردند: ابتدا، توانایی آستروسیت‌ها در آزاد کردن کلسترول به مایع مغزی-نخاعی، و دوم، توانایی نورون‌ها در جذب این کلسترول. نتایج نشان داد که آزاد شدن کلسترول توسط آستروسیت‌ها در همه شرکت‌کنندگان مشابه بود، اما جذب کلسترول توسط نورون‌ها در بیماران مبتلا به آلزایمر به‌وضوح دچار اختلال بود.
بر اساس این یافته‌ها، این تیم تلاش کرد تا مشخص کند که آیا این نقص با ژنتیک مرتبط است یا خیر. دکتر توندو توضیح می‌دهد:
اکثر بیماران در نمونه ما از نوع هتروزیگوت برای APOE4 بودند، و ما جذب پایین‌تر کلسترول را در آنها مشاهده کردیم. بنابراین تصمیم گرفتیم فراتر برویم و نانوذرات لیپوپروتئین نوترکیب را بسازیم که تنها در داشتن APOE3 یا APOE4 متفاوت بودند. هنگامی‌که آنها را روی نورون‌های کشت‌شده آزمایش کردیم، آنهایی که حاوی APOE4 بودند، کلسترول را با کارایی بسیار کمتری منتقل می‌کردند. این ما را به این باور رساند که این نوع ژنتیکی ممکن است مستقیماً به اختلالی که مشاهده کردیم، کمک کند.
تغییرات پروتئینی و پیامدهای عملکردی
محققان همچنین یک تحلیل پروتئومی دقیق از لیپوپروتئین‌های مایع مغزی-نخاعی انجام دادند. آنها ۲۳۹ پروتئین مرتبط با این ذرات را شناسایی کردند که از این تعداد، ۲۷ پروتئین در بیماران آلزایمر تغییر کرده بودند. جالب توجه است که هیچ‌کدام از این تفاوت‌ها مستقیماً شامل پروتئین‌های مرتبط با متابولیسم کلسترول نبود. دکتر توندو اضافه می‌کند:
این یافته به ما می‌گوید که سیستم لیپوپروتئین بسیار پیچیده‌تر از چیزی است که فکر می‌کردیم و مکانیسم‌های دیگری مانند التهاب، چسبندگی سلولی یا تخریب پروتئین نیز ممکن است بر پیشرفت بیماری تأثیر بگذارند.
کارلا بوراس، نویسنده اول این مطالعه، می‌گوید:
انتقال کارآمد کلسترول به نورون‌ها برای عملکرد و نگهداری آنها ضروری است. نتایج ما نشان می‌دهد که این فرآیند در بیماری آلزایمر، به‌ویژه در حضور نوع APOE4، دچار اختلال است. این امر ممکن است به آسیب‌پذیری و تخریب پیشرونده نورون‌ها کمک کند.
این تحقیق با همکاری گروه متابولیسم لیپید و واحد حافظه در سنت پاو، که یک مرکز مرجع بین‌المللی در مطالعه بالینی و بیومولکولی زوال عقل است، انجام شد. محققانی از شبکه تحقیقات زیست‌پزشکی اسپانیا در زمینه بیماری‌های عصبی (CIBERNED)، مرکز ملی تحقیقات قلبی-عروقی اسپانیا (CNIC)، شبکه تحقیقات زیست‌پزشکی در بیماری‌های قلبی-عروقی (CIBERCV)، و مؤسسه کاتالان نانوعلوم و نانوفناوری (ICN2) نیز در این مطالعه مشارکت داشتند.
دکتر توندو بر اهمیت تفسیر محتاطانه تأکید می‌کند:
این مطالعه ثابت نمی‌کند که کمبود کلسترول علت مستقیم بیماری است، اما ممکن است یکی از عواملی باشد که به آسیب عصبی کمک می‌کند. در هر صورت، این کشف، مسیر تحقیقاتی بسیار جالبی را در زمینه متابولیسم لیپید مغزی، به‌ویژه در افراد با ریسک ژنتیکی، باز می‌کند.
این گروه تحقیقاتی در حال حاضر روی یک مطالعه جدید کار می‌کند تا ببیند آیا این مکانیسم در افراد مبتلا به سندروم داون، که جمعیتی با ریسک ژنتیکی برای ابتلا به آلزایمر هستند، نیز دچار اختلال است یا خیر. دکتر توندو نتیجه‌گیری می‌کند:
ما می‌خواهیم بدانیم که آیا مشکل جذب کلسترول توسط نورون‌ها در این زمینه ژنتیکی دیگر نیز وجود دارد یا نه. این می‌تواند به ما کمک کند تا بفهمیم آیا مکانیسم‌های مشترکی وجود دارند و آیا بهبود متابولیسم لیپید می‌تواند راهی برای به تأخیر انداختن زوال عصبی باشد یا خیر.
منبع: Scitechdaily
