یک افسانه رایج در مورد پروتئینی که باعث بیماری آلزایمر می‌شود، رد شد

به گزارش مجله خبری نگار، سیستم عصبی نه تنها تشکیل آمیلوئید‌ها را تحمل می‌کند، بلکه به طور هدفمند از آنها برای تثبیت خاطرات بلندمدت استفاده می‌کند. این نتیجه‌ای است که محققانی که پروتئینی را کشف کرده‌اند که باعث تشکیل ساختار‌های آمیلوئیدی "مفید" در پاسخ به تجربه حسی می‌شود، به آن رسیده‌اند. این مطالعه در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده است.

آمیلوئید‌ها اغلب به عنوان تجمعات پروتئینی مضر مرتبط با بیماری آلزایمر و سایر بیماری‌های نورودژنراتیو شناخته می‌شوند. با این حال، چندین سال است که مشخص شده است که آمیلوئید‌های عملکردی نیز در مغز وجود دارند. در مگس‌های میوه، پروتئین Orb۲ نقش کلیدی در این فرآیند ایفا می‌کند: در طول شکل‌گیری خاطرات بلندمدت، این پروتئین به صورت خودبه‌خودی در سیناپس‌ها به ساختار‌های آمیلوئیدی پایدار تبدیل می‌شود و تغییرات بین نورون‌ها را ثبت می‌کند.

تاکنون، مشخص نبود که مغز چگونه این فرآیند را کنترل می‌کند و از تشکیل تصادفی آمیلوئید جلوگیری می‌کند. تیمی به رهبری کایل پاتون این فرضیه را مطرح کردند که چاپرون‌های مولکولی - پروتئین‌هایی که مونتاژ و وضعیت سایر پروتئین‌ها را کنترل می‌کنند - در این امر دخیل هستند.

محققان ۴۶ پروتئین دامنه J را در دروزوفیلا ملانوگاستر تجزیه و تحلیل کردند و بر روی پروتئین‌های فعال در بدنه‌های قارچی - مراکز یادگیری و حافظه حشرات - تمرکز کردند. غربالگری ژنتیکی نشان داد که یکی از آنها به طور چشمگیری حافظه بلندمدت را افزایش می‌دهد. آنها آن را فونس نامیدند، برگرفته از شخصیت ادبی که قادر به فراموش کردن نیست.

مگس‌هایی که سطح فونس بالایی داشتند، حافظه تداعی‌گر (ارتباط دادن یک بو با یک پاداش قندی) را به طور قابل توجهی طولانی‌تر از مگس‌های معمولی حفظ کردند. با این حال، حافظه کوتاه‌مدت بدون تغییر باقی ماند. یک آزمایش معکوس نشان داد که با کاهش سطح فونس، حشرات قادر به یادگیری بودند، اما خاطرات خود را ظرف ۲۴ ساعت از دست دادند. این نشان می‌دهد که این پروتئین برای تثبیت حافظه ضروری است.

جالب اینجاست که فونس حتی با نشانه‌های ضعیف - غلظت کم قند یا بو‌های نامحسوس‌تر - امکان تشکیل خاطرات پایدار را فراهم کرد. به عبارت دیگر، «معنای» تجربه را برای مغز افزایش داد.

آزمایش‌های بیوشیمیایی نشان داد که فونس مستقیماً به Orb۲ متصل می‌شود و انتقال آن را از تجمعات میانی به فیبر‌های آمیلوئید بالغ تسریع می‌کند. این موضوع هم با روش‌های فلورسانس و هم با میکروسکوپ کرایوالکترون تأیید شد: ساختار‌های حاصل کاملاً با آمیلوئید‌های طبیعی Orb۲ در مغز مگس سرکه یکسان بودند. دامنه J فونس کلید ماجرا بود - جهش آن، پروتئین را از توانایی‌اش در ایجاد تشکیل آمیلوئید و تقویت حافظه محروم کرد.

این مطالعه نحوه‌ی نگاه ما به آمیلوئید‌ها را تغییر می‌دهد: آنها نه تنها به عنوان نشانه‌ای از آسیب‌شناسی، بلکه به عنوان ابزاری در مغز برای ذخیره‌ی طولانی‌مدت اطلاعات نیز شناخته شده‌اند. کشف پروتئین فونس نشان می‌دهد که این فرآیند به شدت تنظیم شده است - و ممکن است کلید درک این باشد که چرا برخی از خاطرات سال‌ها باقی می‌مانند در حالی که برخی دیگر محو می‌شوند.