8 دقیقه
اگر موثرترین راه حفاظت از حافظه از داخل جمجمه آغاز نشود، بلکه از ردیف اسکوات در باشگاه شروع شود چه؟ یک مطالعه اخیر دقیقاً به همان سمت اشاره میکند: بافت عضلانی ممکن است سیگنالهای مولکولی بفرستد که تابآوری مغز را تغییر داده و حافظه را حفظ کند، حتی زمانی که پاتولوژی کلاسیک آلزایمر پابرجا باشد.
یک مطالعه جدید نشان میدهد مبارزه با بیماری آلزایمر ممکن است فراتر از مغز و تا ماهیچههای اسکلتی امتداد یابد. با افزایش سطح پروتئینی مشتق از عضله به نام کاتپسین B در یک مدل موشی آلزایمر، پژوهشگران حافظه را حفظ کرده و رشد سلولی مغز را حمایت کردند، حتی بدون کاهش پلاکهای آمیلوئید.
فرستنده شگفتانگیز: کاتپسین B و گفتوگوی عضله-مغز
پژوهشگران دانشگاه فلوریدا آتلانتیک همراه با همکارانی از مرکز تحقیقات پایهای متابولیک بنیاد نُوو نوردیسک (Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research) بر پروتئینی به نام کاتپسین B (Ctsb) تمرکز کردند. کاتپسین B برای زیستشناسان سلولی به خاطر نقشهایش در پردازش پروتئین، التهاب و در برخی زمینهها سرطان شناخته شده است، اما این مولکول همچنین مانند یک میوکاین رفتار میکند — یکی از مولکولهایی که هنگام انقباض عضلات آزاد میشوند، از طریق جریان خون سفر میکنند و بر ارگانهای دوردست اثر میگذارند.
برای آزمایش اینکه آیا کاتپسین B تولیدشده در عضله میتواند مسیر نورودژنراسیون را تغییر دهد یا نه، تیم تحقیقاتی از یک وکتور ویروسی استفاده کرد تا بیان Ctsb را بهطور انتخابی در عضلات اسکلتی موشهایی که مهندسی شده بودند تا جهشهای انسانی مرتبط با آلزایمر را داشته باشند، افزایش دهد. این موشها معمولاً هر دو ویژگی رسوبات آمیلوئید و از دست رفتن پیشرونده حافظه را نشان میدهند. این مداخله به طور مستقیم مغز را هدف نگرفت. در عوض، عضله را به منبع پیوستهای از این پروتئین تبدیل کرد و پرسشی تحریکآمیز مطرح ساخت: آیا یک بافت محیطی میتواند زیستشناسی مغز را آنقدر تغییر دهد که شناخت را حفظ کند؟
این مطالعه در موشها نشان داد که ورزش پروتئین عضلانی Ctsb را افزایش میدهد، حافظه را محافظت میکند و عملکرد شناختی را پشتیبانی مینماید.
یافتههای موشها: حفظ حافظه در برابر پاتولوژی ماندگار
نتایج چشمگیر بودند. حیواناتی که Ctsb بهصورت هدفمند در عضله دریافت کردند در آزمونهای رفتاری حافظه را بهطور قابلتوجهی حفظ کردند، در حالی که موشهای مدل آلزایمر درماننشده همانطور که پیشبینی میشد، شکست خوردند. نورونزایی هیپوکامپ — تولد نورونهای جدید در ناحیهای از مغز که برای شکلگیری یادگیری و حافظه ضروری است — حفظ شد. آنالیزهای پروتئومیک نشان داد که حیوانات تحت درمان الگوهای بیان پروتئینی در عضله، خون و مغز دارند که بیشتر شبیه کنترلهای سالم است تا نمونههای بیمار.
قابلتوجه اینکه نشانگرهای کلاسیک پاتولوژی آلزایمر مانند پلاکهای آمیلوئید و التهاب عصبی عمدتاً بدون تغییر باقی ماندند. با این حال، عملکرد شناختی بهبود یافت. این جداسازی نشان میدهد که Ctsb میتواند جنبههایی از عملکرد عصبی — از جمله پلاستیسیته سیناپسی، سنتز پروتئین پشتیبان شکلگیری نورونهای جدید یا توازن مدارهای عصبی — را تقویت کند، بدون اینکه پلاکهایی را که پژوهشگران سالها روی آنها تمرکز کردهاند حذف نماید.
«مطالعه ما اولین پژوهشی است که نشان میدهد بیان اختصاصی کاتپسین B در عضله میتواند از دست رفتن حافظه جلوگیری کند و عملکرد مغز را در یک مدل موشی بیماری آلزایمر حفظ نماید»، گفت هنریته وان پراگ، دکترای پژوهش که نویسنده مسئول مطالعه است. او معتقد است این یافتهها به زوایای درمانی جدیدی اشاره دارد که زیستشناسی عضله را از طریق درمان ژنی، دارو یا ورزش برای تقویت تابآوری مغز به خدمت میگیرند.
مکانیسمها، احتیاطها و پیچیدگی یک راهحل محیطی
چگونه ممکن است یک پروتئین عضلانی مغز را بدون کاهش شاخصهای پاتولوژیک آن محافظت کند؟ مطالعه مکانیسمهای محتملی را مطرح میکند. یک فرض این است که کاتپسین B مشتق از عضله شبکههای پروتئینی در هیپوکامپ را بازیابی یا حفظ میکند که برای نورونزایی بزرگسالان و بازسازی سیناپسی ضروری هستند. فرضیه دیگر این است که میوکاینهای در گردش میتوانند محیط متابولیک یا ایمنی مغز را طوری تنظیم کنند که بازیابی عملکرد را حتی در حضور پلاکها تسهیل نماید.
اما تصویر همیشه مثبت نیست. هنگامی که محققان Ctsb را در موشهای سالم افزایش دادند، عملکرد حافظه نزول کرد — که نشان میدهد زمینه مهم است. همان تغییر مولکولی میتواند در مغز بیمار سودمند و در سیستم سالم مضر باشد. این دوگانگی نشان میدهد که حاملهای تحویل ژن، دوزبندی، زمانبندی و اختصاصی بودن بافت باید بهدقت تنظیم شوند اگر درمانهای هدفمند عضله وارد مسیر بالینی شوند.
اتول اس. دِشموک، دکترای پژوهش و یکی از نویسندگان مسئول همکار، تغییر دیدگاه را اینگونه خلاصه کرد: «عضله فقط یک بافت مکانیکی نیست — بلکه یک فرستنده قوی با مغز است. این امکانهای هیجانانگیزی برای درمانهای جدید که زیستشناسی بدن را برای مبارزه با نورودژنراسیون به کار میگیرند، باز میکند.»
موانع ترجمهای و گامهای واقعبینانه بعدی
مدلهای موشی همچنان بسیار ارزشمندند، اما شبیهسازهای کامل بیماری آلزایمر در انسان نیستند. ترجمه درمان ژنی متمرکز بر عضله به انسان با چالشهای فنی، مقرراتی و ایمنی روبهروست. باید اثبات شود که وکتورهای ویروسی برای بیان طولانیمدت در عضله ایمناند؛ اثرات خارج از هدف باید به حداقل برسند؛ و پژوهشگران باید اثربخشی را در مدلهای بزرگتر و با تنوع ژنتیکی پیش از آزمایشهای انسانی نشان دهند.
بهطور فوریتر، این کار پیام بهداشت عمومی را که پژوهشگران مدتهاست آن را تبلیغ میکنند تقویت میکند: فعال نگه داشتن عضلات برای سلامت مغز اهمیت دارد. ورزش مجموعهای از میوکاینها را افزایش میدهد، از جمله Ctsb، و مطالعات بالینی از پیش ارتباط بین فعالیت بدنی منظم و کاهش خطر دمانس و کند شدن افت شناختی را نشان دادهاند. اگر بخشی از فایده ورزش از طریق مولکولهایی مانند Ctsb منتقل شود، آنگاه استراتژیهای دارویی یا بیولوژیکی که این مسیرها را تقلید میکنند میتوانند مکمل مداخلات سبکزندگی باشند.
بینش متخصص
«این مطالعه بهشیوۀ ظریفی محل جستجوی راهبردهای نورومحافظ را بازتعریف میکند»، دکتر مایا چن، نوروبیولوژیست در یک دانشگاه تحقیقاتی معتبر، گفت. «این یافته ارزش رویکردهای هدفگیرنده پلاک را نفی نمیکند، اما یک مسیر متعامد اضافه میکند: تقویت تابآوری سراسری. این را مانند تقویت اسکلت یک خانه آسیبدیده در نظر بگیرید بهجای تمرکز صرف روی دیواری ترکخورده. هر دو روش میتوانند اهمیت داشته باشند و در کنار هم ممکن است موثرتر باشند.»
چن هشدار میدهد که زمانبندی کلیدی خواهد بود. مداخلاتی که سیگنالهای بازسازیکننده را افزایش میدهند ممکن است در مراحل اولیه یا پیش از ظهور علائم بیماری موثرتر باشند، در حالی که در مراحل پیشرفته پلاستیسیته مغز ممکن است چنان آسیبدیده باشد که این سیگنالها نتوانند عملکرد را بهطور کامل بازگردانند.
پیامدهای گستردهتر و پژوهشهای آینده
فراتر از آلزایمر، مفهوم اینکه بافتهای محیطی میتوانند پیری مغز را بازطراحی کنند پیامدهای گستردهای دارد. اگر عضلات بتوانند عواملی ترشح کنند که از نورونزایی بزرگسالان و سلامت سیناپس پشتیبانی کنند، اصول مشابه میتواند در بهبود پس از سکته مغزی، آسیب تروماتیک مغز یا حتی کاهش شناختی مرتبط با سن که ناشی از آمیلوید نیست، کاربرد داشته باشد.
مطالعات آینده باید مشخص کنند که Ctsb در مغز از طریق کدام مسیرهای پاییندستی فعال میشود، آیا تقلیدکنندههای سنتتیک یا مولکولهای کوچک میتوانند این منفعت را بازتولید کنند، و اینکه آیا مداخلات غیرژنتیکی (نسخههای ورزشی، استراتژیهای غذایی یا داروهای موجود) میتوانند محور مشابهی را بهصورت ایمن در انسانها تنظیم نمایند.
رندی بلِیکلی، دکترای پژوهش و مدیر اجرایی موسسه مغز FAU Stiles-Nicholson، یافته را در زمینه زیستشناسی ناشی از سبکزندگی قرار داد: «با نشان دادن اینکه سیگنالهای عضلانی میتوانند تأثیر عمیقی بر حافظه و شناخت داشته باشند، این کار به درک ما از پیوندهای پیچیده بین بدن و مغز ارزش قابلتوجهی میافزاید.»
این مطالعه یکی از پرسشهای پیچیده علوم اعصاب را دوباره جهت میدهد: چه میشود اگر مسیر حفظ عملکرد شناختی از عضلات ما عبور کند؟ سوالات باز باقی ماندهاند، اما ایده تحریککننده و عملی است. حرکت کردن را ادامه دهید. ممکن است عضلات در حال گفتوگو باشند.
منبع: scitechdaily
نظرات
پمپزون
خوبه ولی زیادی هوایی به نظر میاد، افزایش Ctsb تو سالمها که بد شد یعنی باید خیلی مواظب باشن، hype هست اما امیدوارم عملی بشه
آرمین
من تو خانوادهمون سابقه آلزایمر داریم، اگه ورزش واقعا کمک کنه... یه امید کوچیکه، اما درمان ژنی رو هم میترسم
بیونیکس
این واقعاً تو انسان جواب میده؟ مدل موشیه، کلی سوال ایمنی، دوز و زمان مهمه، اگه اشتباه بشه...
دیتاپالس
وارد دنیای جدیدی شدم، جدی؟ اینکه عضلات میتونن حافظه رو حفظ کنن، شگفتانگیز و ترسناک همزمان... باید ورزش رو جدی گرفت
ارسال نظر