مطالعه نشان می دهد که چگونه پروتئین تاو، که برای آلزایمر حیاتی است، از حالت عادی به حالت بیماری تبدیل می شود

بیماری آلزایمر، رایج‌ترین شکل زوال عقل، در حال حاضر هیچ درمان یا درمان مؤثری ندارد، تا حدی به دلیل شکاف‌هایی در درک ما از چگونگی ایجاد اختلال عصبی پیشرونده در مغز است.

این مطالعه بررسی کرد که چگونه پروتئینی به نام تاو که برای آلزایمر حیاتی است، از حالت عادی به حالت بیماری تبدیل می شود. اعتبار تصویر: دانشگاه فلیندرز

اکنون، یک مطالعه دانشگاه فلیندرز نشان داده است که چگونه پروتئینی به نام تاو، یک عامل حیاتی در ایجاد بیماری آلزایمر، از حالت عادی به حالت بیماری تبدیل می‌شود – و نشان می‌دهد که چگونه این کشف می‌تواند یک هدف درمانی را ارائه دهد.

منتشر شده در مجله پیشرفت علمیافته‌های این تیم امیدی را برای جلوگیری از وقوع فرآیند تبدیل تاو، در نتیجه حفظ تاو در حالت سالم و اجتناب از اثرات سمی بر سلول‌های مغز، فراهم می‌کند.

در کنار یک پپتید کوچک به نام آمیلوئید بتا، پروتئین تاو یک عامل مرکزی در بیماری آلزایمر است. تاو برای اثرات سمی روی سلول‌های مغز ضروری است که منجر به اختلال در عملکرد حافظه می‌شود.

دکتر آرن ایتنر، نویسنده ارشد مطالعه و پژوهشگر ارشد در علوم اعصاب، موسسه تحقیقات بهداشتی و پزشکی فلیندرز

در طول توسعه بیماری آلزایمر، تاو در رسوبات داخل سلول های مغز تجمع می یابد. در طی این فرآیند، تاو به شدت تغییر می‌کند، با رسوبات مختلفی که از تاو تشکیل شده‌اند و تغییرات کوچک متعددی را در موقعیت‌های مختلف درون مولکول تاو حمل می‌کنند.

در حالی که چنین تغییراتی در تاو برای چندین دهه برای نوروپاتولوژیست ها شناخته شده بود، هنوز مشخص نیست که چگونه تاو به این مرحله چند اصلاح شده می رسد. مطالعه جدید بخشی از این رمز و راز را حل کرده است و مکانیسم جدیدی را برای توضیح چگونگی تغییر تدریجی تاو ارائه می دهد.

این مطالعه به دنبال پاسخ به این بود که آیا یک تغییر در یک نقطه خاص در تاو، اصلاح نقطه دیگر را آسان‌تر می‌کند. این تیم بر رابطه بین تاو و پروتئین کینازها، که آنزیم هایی هستند که تغییراتی را در تاو ایجاد می کنند، تمرکز کردند.

دکتر کریستی استفانوسکا، سرپرست تیم تحقیق، پژوهشگر زوال عقل در دانشگاه فلیندرز، می‌گوید: «معمولاً پروتئین کینازها نقاط خاصی به نام مکان‌های فسفوریلاسیون را در تاو و سایر پروتئین‌ها هدف قرار می‌دهند و تغییراتی را فقط در این نقاط خاص ایجاد می‌کنند.

با این حال، ما مشکوک بودیم که برخی از این آنزیم‌ها می‌توانند چندین نقطه را در تاو هدف قرار دهند و اگر تاو از قبل در یک نقطه اصلاح شده بود، این کار را حتی کارآمدتر انجام می‌داد.

محققان آزمایش بزرگی را انجام دادند که شامل 20 تغییر مختلف در تاو و 12 آنزیم بود و بر فراوان ترین نوع تغییر مشاهده شده در تاو از مغز بیماران آلزایمر تمرکز داشت.

در حالی که این مطالعه نشان داد که یک تغییر در تاو باعث می‌شود که ایجاد تغییر دیگری آسان‌تر شود، اما همچنین توانست «سایت‌های اصلی» را در تاو شناسایی کند، که نقاط خاصی هستند که تغییرات بعدی را در اکثر سایت‌های دیگر کنترل می‌کنند.

با اصلاح این سایت‌های اصلی، ما توانستیم تغییراتی را در چندین نقطه دیگر در تاو ایجاد کنیم که منجر به وضعیت مشابهی در مغز بیماران آلزایمری می‌شود.

دکتر آرنه ایتنر

گام بعدی برای تیم این بود که ببینند آیا می‌توان سایت‌های اصلی را برای کاهش خواص سمی تاو در آلزایمر هدف قرار داد تا عملکرد حافظه را بهبود بخشد.

در مطالعه حاضر، موش هایی که هم آمیلوئید و هم تاو داشتند و علائمی شبیه آلزایمر از جمله کمبود حافظه داشتند، استفاده شد. محققان دریافتند که موش‌ها در مقایسه با موش‌هایی که نسخه معمولی تاو را داشتند، وقتی نسخه‌ای از تاو که فاقد یکی از مکان‌های اصلی شناسایی شده بود، دچار نقص حافظه نشدند.

این تیم اکنون بررسی خواهد کرد که چگونه یافته های آن می تواند به یک درمان تبدیل شود.

ما نشان داده‌ایم که این مفهوم جدید پتانسیل درمانی دارد، اما برای درک نقش این سایت‌های اصلی در سلامت و بیماری به کار آینده نیاز است.

دکتر استفانوسکا

اصلاح تاو در بیماری آلزایمر یک فرآیند پیچیده است. مطالعه ما اولین مطالعه ای است که تغییر اولیه در تاو را با اصلاح چند سایت در کل پروتئین مرتبط می کند.

نویسندگان می‌گویند که مکانیسم جدید و مکان‌های اصلی در مرکز آن می‌تواند برای طیف وسیعی از اختلالات عصبی که تاو در آنها دخیل است، اعمال شود، از جمله بیماری پارکینسون، آسیب مغزی مزمن ناشی از ضربه مغزی و سکته مغزی.

دکتر ایتنر می‌گوید: «کاهش سرعت تغییرات در مکان‌های اصلی تاو در این بیماری‌ها ممکن است سمیت تاو و زوال عقل را مهار کند.

این مکانیسم جدید به ما کمک می‌کند تا بفهمیم چرا در وهله اول چرا تغییرات گسترده‌ای در بیماری آلزایمر وجود دارد. این به محققان و پزشکان در طراحی وسایلی برای تشخیص بهتر و زودتر کمک می کند.

کاغذ – بیماری آلزایمر: حذف یک سایت اصلی، هیپرفسفوریلاسیون تاو را لغو می کند توسط Kristie Stefanoska، Mehul Gajwani، Amanda RP Tan، Holly I. Ahel، Prita Riana Asih، Alexander Volkerling، Anne Poljak و Arne Ittner – در منتشر شده است. پیشرفت علم. DOI: 10.1126/sciadv.abl8809 (زمانی که تحریم لغو شود، پیوند زنده خواهد شد).