قطعات سمی DNA ممکن است علت بیماری پارکینسون باشند

به گزارش مجله خبری نگار، یک مطالعه‌ی بی‌سابقه نشان می‌دهد که آسیب به DNA میتوکندری، واکنش زنجیره‌ای را آغاز می‌کند که می‌تواند بیماری پارکینسون را به سایر قسمت‌های مغز گسترش دهد، مشابه یک عفونت. این مطالعه در مجله‌ی روانپزشکی مولکولی منتشر شده است.

میتوکندری‌ها - اندامک‌های کوچکی در سلول‌های ما که انرژی تولید می‌کنند - حاوی بانک DNA مخصوص به خود هستند که جدا از کروموزوم‌های موجود در هسته سلول می‌باشد.

DNA میتوکندریایی آسیب‌دیده (mtDNA) می‌تواند دو پروتئین دخیل در سیستم ایمنی را فعال کند و محققان دریافته‌اند که این پروتئین‌های خاص در مغز افراد مبتلا به بیماری پارکینسون و موش‌هایی که برای مدل‌سازی این بیماری طراحی شده‌اند، فعال می‌شوند.

محققان همچنین پروتئین دیگری را شناسایی کردند که نقش کلیدی در گسترش DNA میتوکندری آسیب‌دیده به سایر نورون‌ها دارد و می‌تواند به هدف جدیدی برای توسعه درمان‌هایی برای جلوگیری از پیشرفت بیماری پارکینسون تبدیل شود.

تیمی از دانمارک و آلمان معتقدند که آزمایش خون می‌تواند DNA میتوکندری آسیب‌دیده را که یک نشانگر زیستی اولیه بیماری پارکینسون است، تشخیص دهد.

شور عیسی زاده ناویکاس، متخصص بیوتکنولوژی از دانشگاه کپنهاگ دانمارک، می‌گوید: «برای اولین بار می‌توانیم نشان دهیم که میتوکندری‌ها، تولیدکنندگان حیاتی انرژی در سلول‌های مغزی، به ویژه نورون‌ها، آسیب دیده‌اند و منجر به ناهنجاری‌هایی در DNA میتوکندری شده‌اند.» «این امر مانند آتش‌سوزی مهیب، بیماری را در سراسر مغز آغاز و گسترش می‌دهد.»

در گذشته، محققان بر یافتن عوامل ارثی برای توضیح موارد بیماری پارکینسون در خانواده‌ها تمرکز می‌کردند. با گذشت زمان مشخص شد که این عوامل نمی‌توانند شرایط اکثر بیماران را توضیح دهند.

عیسی زاده-ناویکاس می‌گوید: «یافته‌های ما نشان می‌دهد که گسترش ماده ژنتیکی آسیب‌دیده، یعنی DNA میتوکندری، باعث علائمی شبیه پارکینسون و پیشرفت آن به زوال عقل می‌شود.»

محققان نمونه‌های مغز پس از مرگ افراد مبتلا به پارکینسون و افراد بدون علائم این بیماری را بررسی کردند تا مسیر‌های مولکولی دخیل در آسیب‌شناسی این بیماری را مشخص کنند.

آنها دریافتند که دو پروتئین TLR۹ و TLR۴ با گسترش mtDNA آسیب دیده فعال می‌شوند و فعالیت این پروتئین‌ها در بیماران مبتلا به پارکینسون افزایش می‌یابد.

سپس محققان از یک مدل موشی بیماری پارکینسون با جهش‌های القایی در ژن‌های کنترل‌کننده این مسیر‌ها برای مطالعه نقش آسیب mtDNA استفاده کردند.

این موش‌ها دارای فعال شدن سیگنالینگ TLR۹ و TLR۴ در مسیر‌های مولکولی شناسایی‌شده در انسان بودند و mtDNA آسیب‌دیده‌ای داشتند که از نورون‌ها خارج می‌شد. این آسیب می‌تواند سپس به سایر نورون‌ها گسترش یابد و باعث سمیت عصبی شود.

علائم رفتاری مشابه زوال عقل ناشی از بیماری پارکینسون، مانند اختلالات عصبی-روانی، حرکتی و شناختی، در موش‌های سالم نیز هنگام تزریق mtDNA آسیب‌دیده به مغز آنها مشاهده شد.

عیسی زاده-ناویکاس توضیح می‌دهد: «قطعات کوچکی - در واقع DNA - از میتوکندری به داخل سلول آزاد می‌شوند. وقتی این قطعات DNA آسیب‌دیده در جای نامناسبی قرار می‌گیرند، برای سلول سمی می‌شوند و سلول‌های عصبی را وادار می‌کنند تا این DNA میتوکندریایی سمی را دفع کنند.»

آسیب عصبی در موش‌های سالم در نواحی دور از محل تزریق نیز رخ داد. به نظر می‌رسد که mtDNA آسیب‌دیده باعث گسترش علائم زوال عقل بیماری پارکینسون می‌شود، مشابه نحوه انتشار ویروس‌ها.

با تجزیه و تحلیل بیشتر، محققان کشف کردند که پروتئینی به نام Rps۳ به TLR۴ کمک می‌کند تا mtDNA آسیب‌دیده را تشخیص داده و قطعات سمی را از نورون‌ها حذف کند.

عیسی زاده-ناویکا می‌گوید: «با توجه به ماهیت به هم پیوسته سلول‌های مغز، این قطعات سمی DNA مانند آتش‌سوزی کنترل نشده جنگل که ناشی از آتش سرگردان در اردوگاه است، به سلول‌های همسایه و دوردست گسترش می‌یابند. این احتمال وجود دارد که آسیب DNA میتوکندری در سلول‌های مغز از مغز به جریان خون نشت کند.»

تحقیقات مداوم این تیم با هدف بررسی تشخیص آسیب DNA میتوکندری در خون به عنوان پیش‌بینی‌کننده پیشرفت بیماری انجام می‌شود، به این امید که ما را یک قدم به درک چگونگی ایجاد بیماری پارکینسون در مغز و پیشرفت آن به زوال عقل نزدیک‌تر کند.

نویسندگان می‌نویسند: «این اکتشافات ممکن است راه را برای استراتژی‌های درمانی نوآورانه و رویکرد‌هایی برای نظارت بر بیماری پارکینسون هموار کند.»