محققان پروتئینی را کشف کرده اند که می تواند موجب کاهش تجمع پروتئین های سمی در مغز شود که یکی از نشانه های بیماری پارکینسون است. اما آیا کشف آنها امید تازه ای در درمان پارکینسون است یا صرفا مانند یک چسب زخم است؟
موسسه ملی سلامت برآورد می کند که در ایالات متحده، حدود ۵۰۰۰۰ نفر در هر سال بیماری پارکینسون تشخیص داده میشود.
این بیماری شایع با لرزش، کندی حرکت و اختلال در تعادل و هماهنگی در میان سایر علائم مشخص می شود.
با این حال، علل آن هنوز معلوم نیست و درمان نیز فقط علائم را هدف قرار می دهد و به افراد کمک می کند تا این شرایط را به بهترین نحو مدیریت کنند.
در مغز، پارکینسون با یک ویژگی گیج کننده شناخته میشود– تجمع آلفا-سینوکلین، پروتئینی که وقتی مقادیر زیادی از آن تجمع میابد سمی می شود و باعث تخریب مسیرهای عصبی می شود.
این اتفاق زمانی می افتد که تا خوردن آلفا سینوکلین اشتباه انجام میشود، یعنی زمانی که به شکل نادرست تا میخورد اجازه نمی دهد به درستی عمل کند که ممکن است بیماری را ایجاد و یا تسهیل کند.
آلفا-سینوکلین معمولا در سطح بالا در مغز وجود دارد، و همچنین در بافت های دیگر در مقادیر کمتری وجود دارد. با این حال، محققان درباره نقش این پروتئین در حفظ سلامت عصبی یا چگونگی از جلوگیری از اشتباه تا خوردن آن هیچ نظری ندارند.
اما یک مطالعه جدید از دانشگاه پوردو در غرب لافاایت، IN، یک پروتئین را که قادر به جمع آوری آلفا-سینوکلین نامطلوب است، شناسایی کرده است. یافته های این تحقیق در مجله “بیولوژی مولکولی” ارائه شده است.
چگونه HYPE ممکن است تجمع را کاهش دهد؟
تحقیقات جدید بر روی پتانسیل درمانی یک پروتئین به نام “HYPE” متمرکز شده است که محققان میگویند تنها پروتئین FIC موجود در انسان است.
پروتئین FIC کمک می کند تا سلول در هنگام بروز استرس که نمونه بارز آن اشتباه در تاخوردن پروتئین های سلولی است تصمیم بگیرد که آیا زنده بماند یا بمیرد.
“سیما ماتو، نویسنده مقاله و استادیار علوم زیستی در پوردو توضیح می دهد:
” از آنجایی که HYPE نقش بسیار مهمی در نحوه برخورد با استرس ناشی از پروتئین های ناسازگار دارد، ما به این فکر افتادیم که آیا بیماری هایی که ناشی از اشتباه در پروتئین سازی هستند به احتمال زیاد به HYPE نیاز دارند.”
“ما می دانیم که در بیماری پارکینسون، پروتئین اشتباه اغلب آلفا سینوکلین است، بنابراین ما از خود پرسیدیم که آیا HYPE می تواند آلفا سینوکلین را تغییر دهد و اگر چنین است، عواقب آن چیست؟”
در مطالعه حاضر – که محققان در شرایط آزمایشگاهی با استفاده از کشتهای سلولی انجام دادند، آنها دریافتند که HYPE در واقع می تواند بر روی آلفا سینوکلین عمل کند و میزان تجمع پروتئین های اشتباه ساخته شده را کاهش دهد. محققان این روند را “AMPylation” می نامند.
سپس، تیم می خواستند ببینند آیا AMPylation امیدی را به عنوان یک فرآیند درمان بالقوهایجاد میکند. در بیماری پارکینسون، پروتئین های نامطلوب جمع شده می توانند غشاء نورون ها (سلول های مغزی) را سوراخ کنند و عملکرد آنها را مختل سازند.
ماتو و همکارانش می خواستند بدانند آیا AMPylation باعث می شود حفره های کمتری در غشای سلول ها ایجاد شود یا نه. برای انجام این کار، آنها ترکیبی از چربی ها را برای ایجاد سطح شبیه سازی شده غشای سلولی استفاده کردند.
آنها همچنین به لیپید ها رنگ اضافه کردند، بنابراین اگر ترکیبات آلفا سینوکلین آنها را سوراخ کنند، این عمل از طریق نشتی رنگ مشخص می شود.
ماتوادامه داد: ” پس از انجام این کار ما دریافتیم که با اصلاحآلفا سینوکلین رنگ کمتری آزاد شد، به این معنی که غشا بیشتردست نخورده باقی ماند.”
اوافزود: “این به این معناست که HYPE احتمالا یک اثر درمانی روی بیماری پارکینسون داشته باشد.” علاوه بر این، همانطور که ماتوو و همکارانش در مقاله خود خاطرنشان می کنند، “این اولین گزارشی است که آلفا سینوکلین را به عنوان هدفی برای HYPE شناسایی می کند.”
فراتر از درمان به مانند یک چسب زخم!؟
در آزمایش نهایی، ماتو و تیمش با استفاده از میکروسکوپ الکترونی از الفا-سینوکلین اصلاح شده توسطHYPE را مورد بررسی قرار دادند. این به آنها اجازه میداد بررسی کنند که ساختار آلفا سینوکلین بعد از تعامل با HYPE، تغییر میکند.
محققان اشاره کردند:”تحت شرایط خاصی ، آلفا-سینوکلین پیچیده می شود، که میتواند پتانسیل آن را برای تشکیل تجمعات توضیح دهد. با این حال، زمانی که توسط HYPE اصلاح شد، پروتئین تمایل به پیچ خوردن کمتری داشت و به جای آن ایجاد رشته های موازی کرد.
محققان معتقدند این اصلاح جدید ممکن است مانع تجمع آلفا سینوکلین شود.
نویسندگان مطالعه توضیح دادند که در حالی که تحقیقات فعلی نشان می دهد امیدی برای درمان های جدید برای بیماری پارکینسون نشان میدهد اما آنها هنوز راه زیادی برای رفتن دارند.
“ما همه تلاش می کنیم کمکی در پایان روند پیشرفت بیماری کنیم، زیرا می دانیم که تجمع این پروتئین باعث می شود که سلول ها سمی شوند، اما چگونه می توانیم از آن جلوگیری کنیم؟ هنوز نیاز داریم در مورد مکانیسم عمل آن در بیماری بیشتر بدانیم.”
ماتو اذعان می کند “ما در مراحل اولیه این تحقیق هستیم”، اما این نتایج به ما زاویه ای جدید برای بررسی درمان های بالقوه می دهد. “
“ما در حال تلاش برای تولید داروهایی هستیم که می تواند برای کنترل فعالیت HYPE مورد استفاده قرار گیرد. شما می توانید آنها را به بیمارانی که شروع به نشان دادن علائم پارکینسون کنند یا کسانی که در معرض آلفا سینوکلین هستند بدهید. این جهتی است که می خواهیم برویم”
