دانشمندان از روش جدیدی برای محافظت از مغز در بیماری آلزایمر خبر داده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، مغز بدون حذف توده‌های پروتئینی پاتولوژیک، از آسیب‌های مرتبط با بیماری آلزایمر محافظت شد. در یک آزمایش روی موش‌ها، دانشمندان سلول‌های ایمنی دخیل در تخریب بافت عصبی را مسدود کردند. حیوانات در آزمایش حافظه عملکرد بهتری داشتند و نواحی مغزی مسئول حافظه تقریباً ۴۰٪ بافت بیشتری نسبت به گروه کنترل حفظ کردند. ایزوستیا در مورد اینکه چرا سیستم دفاعی خود مغز می‌تواند به مغز آسیب برساند و چگونه دانشمندان در تلاش برای متوقف کردن این روند هستند، گزارش می‌دهد.

چرا دانشمندان فراتر از توده‌های پروتئینی به دنبال آسیب هستند؟

در بیماری آلزایمر، دو شکل مشخص از رسوبات پروتئینی غیرطبیعی در مغز تجمع می‌یابند. بتا آمیلوئید پلاک‌هایی را بین سلول‌های عصبی تشکیل می‌دهد، در حالی که تائو در داخل آنها گره می‌خورد. این تغییرات با اختلال در عملکرد نورونی، از دست دادن حافظه و مرگ بافت عصبی مرتبط هستند.

این مطالعه توسط تیمی از دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس انجام شد. جاشوا امرسون نویسنده اول و جیسون اولریش و دیوید هولتزمن نویسندگان ارشد بودند.

دانشمندان با یک مدل موشی از تائوپاتی، بیماری مرتبط با تجمع پاتولوژیک تائو، کار کردند. این بیماری فرآیند‌های خاصی را که مشخصه بیماری آلزایمر و بیماری‌های عصبی مرتبط است، تقلید می‌کند. این آزمایش به آنها اجازه می‌دهد تا مکانیسم‌های آسیب مغزی را آزمایش کنند، اگرچه پیچیدگی کامل بیماری انسانی را بازتولید نمی‌کند.

چگونه سلول‌های دفاعی می‌توانند التهاب را حفظ کنند

علاقه‌ی این تیم به سلول‌های T مدت‌ها قبل از آزمایش فعلی ایجاد شد. محققان تعامل این سلول‌ها را با میکروگلیا، سلول‌های ایمنی خود مغز، نشان دادند.

در آزمایش‌های موش، میکروگلیا موادی ترشح کرد که لنفوسیت‌های T را از خون جذب می‌کرد و فعال‌سازی آنها را تسهیل می‌کرد. این لنفوسیت‌های T نیز به نوبه خود سیگنال‌هایی آزاد می‌کردند که فعالیت التهابی میکروگلیا را افزایش می‌داد. این منجر به یک واکنش تقویت‌کننده متقابل مرتبط با آسیب عصبی شد.

وقتی دانشمندان یک حلقه از این زنجیره را حذف کردند، شدت آسیب کاهش یافت. سلول‌های T به تعداد بسیار زیادی در نواحی مغز موش‌هایی که شدیدترین تخریب عصبی را داشتند، یافت شدند. آنها همچنین در نزدیکی خوشه‌های تاو و بافت آسیب‌دیده در نمونه‌های مغز افرادی که بر اثر بیماری آلزایمر فوت کرده بودند، یافت شدند. این مشاهدات این سوال را برای محققان مطرح کرد: سلول‌های ایمنی چگونه سیگنال ورود به مغز را دریافت می‌کنند و آیا می‌توان حرکت آنها را مختل کرد؟

سلول‌های ایمنی بدن را بر اساس سیگنال‌های شیمیایی هدایت می‌کنند. این مواد سیگنال‌دهنده شامل کموکاین‌ها هستند که به سلول‌ها کمک می‌کنند تا به مناطقی که پاسخ ایمنی در حال ایجاد است، هدایت شوند.

در مطالعه جدید، محققان بر روی کموکاین CXCL۱۰ تمرکز کردند. سطوح بالای این کموکاین قبلاً در مدل موش مورد استفاده شناسایی شده بود و سایر گروه‌های تحقیقاتی نیز سطوح بالای آن را در افراد مبتلا به آلزایمر گزارش کرده‌اند.

سطح لنفوسیت‌های T فعال‌شده حاوی گیرنده CXCR۳ است که CXCL۱۰ را شناسایی می‌کند. این جفت را می‌توان با یک اشاره‌گر و یک گیرنده مقایسه کرد: یکی جهت را تعیین می‌کند، دیگری به سلول اجازه می‌دهد تا سیگنال را دنبال کند.

برای آزمایش اهمیت این مکانیسم، دانشمندان موش‌هایی را که فاقد خود پروتئین سیگنال‌دهنده یا گیرنده مربوطه روی سلول‌های T بودند، مورد مطالعه قرار دادند. تحت این شرایط، سلول‌های T حتی پس از ایجاد مصنوعی یک پاسخ التهابی، وارد بافت مغز نشدند.

سپس این تیم رویکردی نزدیک‌تر به درمان‌های آینده را آزمایش کرد: مسدود کردن CXCR۳ با یک آنتی‌بادی. محققان به جای حذف ژنتیکی یک جزء از سیستم، با استفاده از یک دارو در عملکرد آن اختلال ایجاد کردند.

بعد از سه ماه و نیم درمان چه چیزی تغییر کرده است؟

برای آزمایش، موش‌های جوانی انتخاب شدند که قبلاً پروتئین تاو پاتولوژیک در آنها تجمع یافته بود، اما هنوز دچار از دست دادن قابل توجه سلول‌های عصبی نشده بودند. آنتی‌بادی هر پنج روز یک بار به مدت سه ماه و نیم تجویز شد.

در پایان مطالعه، تعداد لنفوسیت‌های T در مغز حیواناتی که دارو را دریافت می‌کردند تقریباً نصف گروه مقایسه بود. آنها علائم کمتری از آسیب عصبی و حفظ بهتر بافت مغز را نشان دادند.

در نواحی مربوط به حافظه، تقریباً ۴۰٪ بافت بیشتری حفظ شد. این مقایسه با گروه کنترل است: این رقم به این معنی نیست که درمان ۴۰٪ از سلول‌های از قبل مرده را بازیابی کرده است. نتایج آزمایش رفتاری نیز بهبود یافته است. نویسندگان تشخیص شیء جدید - یکی از روش‌های مطالعه حافظه در حیوانات آزمایشگاهی - را ارزیابی کردند. بنابراین، این اثر هم در وضعیت بافت و هم در عملکرد وظیفه مشهود بود.

با این حال، میزان تاو پاتولوژیک تغییر قابل توجهی نکرد. این ترکیب نتایج است که مطالعه را قابل توجه می‌کند: در این مدل، آسیب مغزی بدون کاهش قابل توجه در رسوبات پروتئین کاهش یافت. این بدان معنا نیست که تاو بی‌ضرر است. این آزمایش نشان می‌دهد که شدت تجمع آن می‌تواند از طریق مکانیسم ایمنی مرتبط تحت تأثیر قرار گیرد.

این رویکرد چه تفاوتی با حذف آمیلوئید دارد؟

یکی از رویکرد‌های درمانی مدرن بیماری آلزایمر شامل آنتی‌بادی‌های ضد آمیلوئید است. این آنتی‌بادی‌ها شامل لکانماب و دونانماب هستند که بر رسوبات آمیلوئید اثر می‌گذارند.

طبق گزارش سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA)، دونانماب روند کاهش عملکرد شناختی و زندگی روزمره را در بیمارانی که در مراحل اولیه علائم بیماری بودند، کند کرد. این دارو در افرادی که آمیلوئیدوز تایید شده و اختلال شناختی خفیف یا زوال عقل خفیف داشتند، مورد مطالعه قرار گرفت.

یک مطالعه جدید هدف متفاوتی را بررسی می‌کند: حرکت لنفوسیت‌های T که در آسیب بافت عصبی نقش دارند. این رویکرد همچنین به طور بالقوه برای تائوپاتی‌های اولیه جالب است، که در آنها تائو پاتولوژیک بدون پلاک‌های آمیلوئیدی مشخصه بیماری آلزایمر تجمع می‌یابد.

با این حال، هنوز نمی‌توان اثربخشی این رویکرد‌ها را مقایسه کرد: دارو‌های ضد آمیلوئید نتایجی از آزمایش‌های انسانی دارند، در حالی که مسدود کردن CXCR۳ در مطالعه‌ی شرح داده شده در موش‌ها آزمایش شده است.

یک مسئله حیاتی، ایمنی مداخلات طولانی‌مدت بر سیستم ایمنی است. لنفوسیت‌های T عملکرد‌های محافظتی ضروری را انجام می‌دهند، بنابراین درمان‌های آینده باید پاسخ پاتولوژیک را بدون ایجاد عواقب غیرقابل قبول برای بدن کاهش دهند.

همچنین باید دید که این مداخله در چه مرحله‌ای می‌تواند مؤثر باشد. در این آزمایش، درمان پس از ظهور رسوبات تاو، اما قبل از از دست دادن قابل توجه نورون‌ها، آغاز شد. این مطالعه نشان نمی‌دهد که آیا این روش می‌تواند بافت عصبی از قبل آسیب‌دیده را بازیابی کند یا در بیماری پیشرفته به تأثیر قابل توجهی دست یابد.

هولتزمن اذعان می‌کند که برخی از دارو‌های هدف قرار دهنده سلول‌های T که در بیماری‌ام‌اس و سایر بیماری‌های خودایمنی استفاده می‌شوند، می‌توانند به عنوان نقطه شروعی برای تحقیقات بیشتر باشند. با این حال، فواید بالقوه آنها در تائوپاتی‌ها نیاز به آزمایش‌های بیشتر دارد.

دستاورد اصلی این آزمایش، تأیید این موضوع است که در مدل موش، حتی زمانی که پروتئین پاتولوژیک باقی مانده است، می‌توان با یک مکانیسم ایمنی خاص تداخل ایجاد کرد و بافت عصبی بیشتری را حفظ کرد. اکنون، دانشمندان باید اهمیت این مکانیسم را برای این بیماری در انسان و اینکه آیا می‌توان با خیال راحت از آن برای درمان استفاده کرد، مشخص کنند.