اگر چه علل بیماری آلزایمر باقی می ماند رمز و راز، تحقیقات ژنتیک در حال حاضر ارائه سرنخ در مورد چگونگی توسعه بیماری است. ما می دانیم که جهش های ژنتیکی نادر می تواند باعث ابتلا به آلزایمر شود، هرچند عوامل ژنتیکی و محیطی در شکل شایع تر و مبتلا به بیماری دیرپای خود قرار دارند. با جمع آوری اطلاعات در مورد ترکیب ژنتیکی هزاران نفر، دانشمندان در گروه ما و دیگران، تقریبا شناسایی کرده اند انواع ژن 30 که در این بیماری رایج هستند.
عملکرد بسیاری از این "ژن های خطر" در مغز ناشناخته است، اما به نظر می رسد که با عملکرد بیولوژیکی خوشه ای، به ما بینش بیشتری را در مورد مکانیسم های آلزایمر کمک می کند. یکی از توابع زیست شناختی که در آلزایمر به وجود می آورد از این یافته های ژنتیکی انتقال مواد به سلول است اندوسیتوز. این اتفاق می افتد زمانی که مواد نمی توانند به طور غیرمستقیم از غشاء سلول عبور کنند، سلول جوانه می زند تا داخل محموله در کیسه ای پر از مایع پر شده باشد.
گروه تحقیقاتی ما این است که این ژن های اندوسیتیک در مغز چه می کنند. با استفاده از سلول های رشد شده در یک ظرف، می توانیم پروتئین هایی را که بیان می کنند و تغییرات در جذب مواد توسط سلول را اندازه گیری می کنند، دستکاری کنیم. این به ما کمک می کند تا بدانیم چه اتفاقی می افتد زمانی که این ژن ها در آلزایمر اختلال ایجاد می کنند.
Endocytosis یک عملکرد سلولی در سطح جهانی است و همه سلول ها نیاز به خوردن و نوشیدن دارند. همچنین مسئولیت بسیاری از وظایف حیاتی دیگر را شامل ارتباطات، حمل و نقل و تمیز کردن مواد زائد مانند بتا آمیلوئید می کند. این یک پروتئین تولید شده در مغز سالم است که به طور معمول شکسته و از بین رفته است. با این حال، در بیماری آلزایمر، تصور می شود که عدم تعادل تولید بتا آمیلوئید و حذف آن از مغز باعث می شود ساختن و تشکیل توده های چسبنده، شناخته شده به عنوان پلاک ها، که برای نورون ها سمی است.
نگهداری مغز
تجمع بتا آمیلوئید یکی از توابع انجام شده توسط microglia، سلول های ایمنی مغز است. آنها زمانی که یک مزاحم وارد مغز می شوند اولین پاسخ دهنده هستند. آنها از توانایی های اندوسیتیک خود برای جذب و دفع مواد زائد و مواد عفونی استفاده می کنند. در آلزایمر، این عملکرد کلیدی است زیرا آنها بتا آمیلوئید مصرف می کنند و از طریق سیستم دفع زباله های داخلی آن را تجزیه می کنند.
بتا آمیلوئید نیز می تواند از طریق 650 کیلومتر از رگ های خونی در مغز انسان حذف شود. سلول های اندوتلیال که عروق خونی را تشکیل می دهند، مانع تنگی بین خون و مغز می شوند. این مواد سمی را متوقف می کند اما اجازه می دهد مواد مغذی وارد شود و مواد زائد را فرار کنند. بتا آمیلوئید از طریق یک فرم مخصوص اندوسیتوز از مغز خارج می شود که شامل اتصال به گیرنده روی سطح سلول های اندوتلیال مانند قفل و کلید می شود. این باعث internalisation آن است و آن را در سراسر سلول حمل و نقل و ذخیره شده در خون، جلوگیری از رشد در مغز.
بتا آمیلوئید چگونه در وهله اول وجود دارد؟
عملکرد دقیق بتا آمیلوئید هنوز معلوم نیست، اما احتمال دارد که آن را در فیزیولوژی مغزی طبیعی موثر کند، و تنها در صورت وجود بیش از حد در معرض مشکل قرار می گیرد. این تولید توسط تجزیه پروتئین پیش ماده آمیلوئید (APP)، بر روی سطح سلول های مغز یافت می شود.
APP می تواند در شکسته شود دو راه مختلفتنها یکی از آن بتا آمیلوئید تولید می کند. آنزیم مسئول این مسیر درون سلول قرار دارد، بنابراین APP باید به اندوسیتوزیس برسد تا بتواند به قطعاتی از بتا آمیلوئید شکسته شود.
بخشی از تحقیقات ما شامل اندازه گیری میزان بتا آمیلوئید و سایر قطعات تولید شده توسط سلول ها در نتیجه تجزیه APP می شود. در مقایسه با سلول های سالم و کسانی که ژن های خطرناک آلزایمر را دستکاری می کنند، ما می توانیم درگیر شدن این ژن ها در تولید بتا آمیلوئید باشد. در اینجا دوباره، اندوسیتوز به عنوان یک بازیکن حیاتی در توسعه بالقوه بیماری آلزایمر به نظر می رسد.
این نشان می دهد تنها سه نمونه از اینکه چگونه اندوسیتوز برای سلامت مغز مهم است و چگونه یک گسل در هر یک از این می تواند یک عامل کمک کننده برای توسعه آلزایمر است. در واقع، بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی دیگر از مطالعات ژنتیکی پیوند خورده اند و بعید است که آنها متقابلا منحصر به فرد باشند. با افزودن هر دو سبک زندگی و عوامل خطر زیست محیطی، آلزایمر بسیار پیچیده است. با این وجود، با درک مکانیزم های مختلف درگیر، می توانیم شروع به شناسایی اهداف بالقوه برای درمان کنیم. همانند یک پازل، ما از اطلاعات ژنتیکی به عنوان بخش گوشه ای استفاده می کنیم تا یک تصویر واضحتری از بیماری به طور کلی ایجاد کنیم.
درباره نویسنده
آنا برت، محقق دکترای دانشگاه کاردیف
این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو. دفعات بازدید: مقاله.
کتاب های مرتبط:
at InnerSelf Market و آمازون
