گرانولین‌ها، گنج مغز!

محققین دانشکدۀ پزشکی دانشگاه اموری (Emory) ابزارهایی را بوجود آورده‌اند که به آن‌ها این قابلیت را می‌دهند پروتیئن‌های کوچکی را درون سلول تحت عنوان “گرانولین” برای اولین بار، شناسایی کنند. گرانولین‌ها، از موارد مورد علاقه دانشمندان علوم اعصاب هستند زیرا جهش‌ها در ژنهای گرانولین‌ها، زوال عقلی فرونتوتمپورال (FTD) را باعث می‌شوند. بهرحال، قبل از این، عملکردهای گرانولین‌ها مشخص نبود.

زوال عقلی فرونتوتمپورال (FTD)، بیماری زوال عصبی غیرقابل درمان و معمول ترین نوع زوال عقل در بین افراد زیر شصت سال است. تفاوت‌های ژنتیکی در ژن گرانولین‌، همچنین به عنوان یک ریسک فاکتور برای بیماری آلزایمر و بیماری پارکینسون هستند، که این کشف ممکن است دارای پتانسیل‌های درمانی برای طیف وسیعی از بیماری‌های زوال عقلی مرتبط با سن باشد.

نتایج این مطالعه، در تاریخ نهم آگوست سال ۲۰۱۷ در نشریه eNeuro منتشر شد.

تعدادی از دانشمندان علوم اعصاب بر این باور بودند که گرانولین‌ها، خارج از سلول ساخته می‌شوند و حتی تحت شرایط مشخصی، میتوانند سمی باشند. ولی با ابزارهای شناسایی شده‌ی اخیر، محققان دانشگاه اموری اکنون می‌توانند گرانولین‌ها را در داخل لیزوزوم‌های داخل سلول که مراکز حیاتی دفع پسماند و بازیافت هستند، مشاهده کنند. محققان بر این باورند گرانولین‌ها، وظابف مهمی را در لیزوزوم که برای بقای سلامتی مغز، سرکوب التهاب عصبی و جلوگیری از زوال عصبی لازم هستند، انجام می‌دهند.

مشکلات مرتبط با لیزوزوم‌ها در بسیاری از بیماری‌های زوال عصبی مانند آلزایمر و پارکینسون مشاهده می‌شود.

مولف ارشد، دکتر توماس کوکار (Thomas Kukar)، می‌گوید:

نقش لیزوزومی برای گرانولین‌ها، بدیع و مهیج است. ما بر این باوریم که این نقش، ممکن است توضیحی برای این سوال باشد که چرا سطوح کاهش یافته گرانولین‌ها با بیماری‌های زوال عصبی متعددی مرتبط است.

گرانولین‌ها از پروتئین‌های بزرگتر اولیه ای بنام پروگرانولین مشتق می‌شوند. یک نقص ژنتیکی در پروگرانولین، هر دو نوع ارثی و غیرارثی بیماری FTD را باعث می‌شود.

اگر هر دو نسخه ژن پروگرانولین جهش‌یافته باشند، نتیجه، یک ناهنجاری نادر به نام Neuronal Ceroid Lipofuscinosis است. NCL ازجمله امراض گروه بزرگتری از بیماری‌های ذخیره‌ای لیزوزومی (LSDs) است، که بیماری‌هایی ارثی هستند و توسط نقص‌هایی در عملکرد لیزوزمی ایجاد می‌شوند. NCL می‌تواند توسط جهش‌هایی در بسیاری از ژن‌های کدکننده پروتئین‌های لیزوزومی ایجاد شود. بخشی از دلایل نام گذاری این بیماری (NCL) به خاطر Lipofuscins می‌باشد. لیپوفوشین همان تجمع چربی‌ها و پروتئین‌ها در داخل سلول به دلیل عملکرد ناقص لیزوزوم‌ها است. NCL معمولا در اوایل زندگی با علائمی مانند نابینایی، تاخیر رشد، مشکلات حرکتی و تشنج‌ها ظاهر می‌شود.

دکتر کریس هولر (Chris Holler)، مولف اول این پژوهش، می گوید:

طی چندین سال گذشته، شواهدی بدست آمده‌اند که نشان می‌دهند کمبود پروگرانولین، عملکرد لیزوزوم‌ها را مختل می‌کند ولی دانشمندان هنوز دلیل آن را نمی‌دانند. درحالی که برخی گمان می‌کنند پروگرانولین در داخل لیزوزوم تجزیه می‌شود، ولی این گمان، نمی‌تواند اثبات شود. مطالعه ما، اولین مورد است که عملا نشان می‌دهد گرانولین‌های بالغ در داخل لیزوزوم‌ها تشکیل می‌شوند.

وی در ادامه افزود:

مهم‌تر از آن، این است که گرانولین‌ها در لیزوزوم‌ها بصورت پایدار هستند و بخاطر همین، گمان می‌رود به جای این که یک محصول جانبی بی‌خاصیت باشند، دارای عملکرد مهمی هستند. گام بعدی، استفاده از ابزارهای آنتی‌بادی برای بررسی این است که گرانولین‌ها چه کاری در لیزوزوم‌ها انجام می‌دهند. گرانولین‌ها ممکن است به همراه محافظان لیزوزومی مشابهی بنام ساپوزین‌ها (Saposins) فعالیت کنند.

یافته‌ها به استراتژی برای درمان بیماری‌های ایجادشده از نقص پروگرانولین (احتمالا FTD و NCL) با فراهم کردن گرانولین‌های جایگزین یا از طریق پروتئین‌ها و با از طریق ژن‌تراپی، اشاره دارد. روش برای جایگزین ساختن پروتئین/آنزیم برای انواع دیگر NCL و LSDs مورداستفاده قرار می‌گیرد.