تیم پژوهشی امیدی تازه برای درمان زوال عقل و اختلالات جریان خون مغزی ارائه میدهد
به گزارش جماران یک مطالعه جدید امید بزرگی برای درمان زوال عقل عروقی و اختلالات جریان خون مغزی ایجاد کرده است. این امید از طریق کشف نقش بالقوه مولکولی به نام PIP2 در تنظیم فعالیت حیاتی رگهای خونی مغز بهدست آمده است.
مولکول PIP2 که نام علمی آن فسفاتیدیلاینوزیتول-۴،۵-بیسفسفات است، یک لیپید فسفری است که به مقدار کم در غشای پلاسمایی سلولهای بدن وجود دارد، اما نقشی محوری در تنظیم پیامرسانی سلولی ایفا میکند. این مولکول بهعنوان نقطه آغاز یا تنظیمکننده مستقیم بسیاری از مسیرهای زیستی عمل میکند و در کنترل فعالیت کانالهای یونی، تنظیم انقباض عضلات، انتقال پیامهای عصبی، حرکت سلولی و حفظ پایداری غشاهای سلولی نقش دارد.
PIP2 همچنین مخزن پیامرسانهای ثانویه مهمی است، زیرا میتواند تجزیه شده و مولکولهایی تولید کند که نقشهای کلیدی در ارتباطات درونسلولی دارند. به همین دلیل، هرگونه اختلال در سطح یا عملکرد این مولکول میتواند منجر به ناهنجاریهای گستردهای در دستگاه عصبی، عروق خونی و عملکردهای شناختی شود.
این مطالعه نشان داد که افزایش سطح این مولکول میتواند جریان طبیعی خون به مغز را بازگرداند و عملکردهای عصبی را بهبود بخشد؛ موضوعی که راه را برای توسعه درمانهای جدید برای زوال عقل عروقی و انواعی از زوال عقل مرتبط با ضعف گردش خون مغزی باز میکند.
کنترل جریان خون
زوال عقل با انواع مختلف خود، از جمله بیماری آلزایمر و زوال عقل عروقی، حدود ۵۰ میلیون نفر را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار داده و فشار عظیمی بر خانوادهها و نظامهای مراقبت سلامت وارد میکند.
در سالهای گذشته، پژوهشهای علمی عمدتاً بر نقش پروتئینها، التهاب، فعالیت عصبی و عملکرد سلولهای مغزی در شکلگیری این بیماریها متمرکز بودهاند.
اما تیم پژوهشی به سرپرستی اسامه حراز، پژوهشگر مصری و استادیار داروشناسی در دانشکده پزشکی لارنر دانشگاه ورمونت آمریکا، تمرکز ویژهای بر کنترل جریان خون مغزی و سیگنالدهی عروقی داشته است؛ بهویژه نقش پروتئین Piezo1 که روی غشای سلولهای پوشاننده رگهای خونی قرار دارد.
پروتئین Piezo1 بهعنوان یک «حسگر» مکانیکی عمل میکند که فشار و حرکت را تشخیص میدهد. هنگامی که رگ خونی در معرض جریان خون یا کشش قرار میگیرد، این پروتئین باز شده و اجازه ورود سیگنالهای شیمیایی به داخل سلول را میدهد. به این ترتیب، سلول متوجه تغییر فشار یا سرعت جریان خون میشود.
این سازوکار به بدن کمک میکند تا جریان خون را تنظیم کرده و سلامت رگها را حفظ کند. اگر عملکرد Piezo1 بیشازحد فعال یا کمتر از حد طبیعی شود، بهویژه در مغز، میتواند باعث اختلال در جریان خون و بروز مشکلاتی مانند کاهش خونرسانی یا برخی انواع زوال عقل شود.
تنظیمکننده طبیعی
مطالعهای که در نشریه آکادمی ملی علوم آمریکا (PNAS) منتشر شده، نشان میدهد که افزایش فعالیت Piezo1 در رگهای خونی با بیماریهایی مانند آلزایمر مرتبط است و این فعالیت بیشازحد منجر به اختلال در جریان خون مغزی میشود.
پژوهشگران همچنین دریافتند که مولکول PIP2 بهعنوان یک تنظیمکننده طبیعی فعالیت Piezo1 عمل میکند و مانع از فعالیت بیشازحد آن میشود. هنگامی که سطح PIP2 کاهش مییابد، Piezo1 بیشفعال شده و این امر به اختلال در جریان خون مغز و تشدید علائم زوال عقل میانجامد.
اسامه حراز، نویسنده اصلی این پژوهش، در گفتوگو با «الشرق» اظهار کرد که هدف این پروژه کشف سازوکارهایی بوده که پیشتر کمتر مورد توجه قرار گرفتهاند و در بروز زوال عقل عروقی و اختلالات جریان خون مغزی نقش دارند. به گفته او، پژوهشگران توانستهاند یک پروتئین مشخص در رگهای خونی مغز را شناسایی کنند که تنظیم آن در چندین حالت مرتبط با کاهش خونرسانی مغزی دچار اختلال میشود.
وی افزود: «این مطالعه نخستین کاری است که یک مسیر تنظیمی روشن را شناسایی میکند که اختلال در آن مستقیماً به این ناهنجاریها منجر میشود، و همچنین نشان میدهد که بازگرداندن این تنظیم میتواند نقص جریان خون مغز را معکوس کند.»
اهمیت بالینی
ارتباط میان کاهش سطح PIP2 و بیشفعالی Piezo1 بهطور اتفاقی و بر پایه پژوهشهای پیشین تیم شکل گرفت. مطالعات قبلی نشان داده بودند که افزایش فعالیت Piezo1 در رگهای خونی مغز برای تنظیم جریان خون مضر است.
در پژوهش جدید بررسی شد که آیا فعالیت Piezo1 تحت تأثیر مسیرهای پیامرسان شیمیایی رایج در مغز قرار میگیرد یا نه. مشخص شد که برخی پیامرسانهای عصبی شیمیایی فعالیت این پروتئین را افزایش میدهند و در ادامه این سیگنالدهی باعث کاهش سطح PIP2 میشود؛ موضوعی که مهار Piezo1 را از بین برده و به بیشفعالی آن منجر میشود.
حراز توضیح داد که این مطالعه نشان میدهد اختلال در تنظیم Piezo1 تنها علت زوال عقل عروقی نیست، بلکه عاملی مشارکتکننده است که با دیگر سازوکارهای بیماریزا تعامل دارد. زوال عقل عروقی دومین نوع شایع زوال عقل پس از آلزایمر است و بهطور کلی، زوال عقل نتیجه تعامل چندین مسیر بیماریزا بهصورت همزمان است.
فرضیه مطرحشده حاکی از آن است که اختلال Piezo1 بخشی از این شبکه پیچیده است. پژوهشهای جاری در حال بررسی این موضوعاند که آیا جهشهای ژن PIEZO1 در انسان با بیماریهای عروقی مغز یا افت شناختی مرتبط هستند و این مسیر چگونه با التهاب یا تجمع پروتئینهای بیماریزا تداخل پیدا میکند.
اهمیت بالینی این یافتهها بسیار زیاد است؛ زیرا زوال عقل عروقی در اثر آسیب به رگهای خونی مغز رخ میدهد و منجر به کاهش جریان خون و تخریب سلولهای عصبی میشود. علائم آن شامل ضعف حافظه، دشواری در تمرکز و تغییرات رفتاری است.
مطالعات پیشین نشان دادهاند که کاهش جریان خون مغزی نقش اساسی در پیشرفت آلزایمر و دیگر انواع زوال عقل دارد. بنابراین، راهبرد درمانی مبتنی بر هدف قرار دادن PIP2 و Piezo1 میتواند به درمان ریشهای زوال عقل عروقی کمک کند، نه صرفاً کاهش علائم.
نتایج همچنین شباهتهایی میان سازوکار اختلال جریان خون مغزی در این مطالعه و آنچه در آلزایمر و دیگر انواع زوال عقل مشاهده میشود، نشان دادهاند. پژوهشهای پیشین حاکی از آن بودند که اختلال در تنظیم PIP2 یکی از ویژگیهای مشترک آلزایمر و بیماری عروق کوچک مغزی است.
این مطالعه بُعد تازهای افزود و نشان داد که کاهش جریان خون ناشی از جهشهای Piezo1 در مدلهای پیشبالینی میتواند با تجویز سیستمیک PIP2 اصلاح شود؛ موضوعی که وجود یک سازوکار مشترک و قابل هدفگیری درمانی را در اشکال مختلف زوال عقل تقویت میکند.
خوشبینی محتاطانه
در سطح مولکولی، نقش دقیق PIP2 در مهار فعالیت Piezo1 هنوز بهطور کامل روشن نشده است. پژوهشگران با خوشبینی محتاطانه معتقدند که این رویکرد درمانی ممکن است حتی در مراحل پیشرفته زوال عقل نیز مؤثر باشد، نه فقط در مراحل اولیه.
حراز تأکید کرد که برای ارزیابی دقیق این موضوع، به مطالعات آینده با استفاده از مدلهای حیوانی در مراحل مختلف بیماری نیاز است. او افزود که دادههای اولیه از مدلهایی که مدتها دچار کاهش جریان خون و اختلال شناختی بودهاند، نشاندهنده فواید درمانی ملموس است.
این یافتهها همچنین امکان گسترش این رویکرد به بیماریهای دیگری که با اختلال جریان خون مغزی مرتبطاند، مانند سکته مغزی یا میگرن، را مطرح میکند. دادههای موجود نشان میدهند که بسیاری از این شرایط ویژگیهای مولکولی مشترکی دارند، بهویژه اختلال در تنظیم Piezo1 و توانایی PIP2 در مهار فعالیت بیماریزای آن.
کشف این مسیر جدید چارچوبی برای توسعه راهبردهای درمانی فراهم میکند که مستقیماً Piezo1 را هدف قرار دهند یا از PIP2 برای بازتنظیم عملکرد عروق خونی مغز استفاده کنند؛ پیشرفتی مهم در حوزه پژوهشهای عصب–عروقی.
حراز در پایان تأکید کرد: «این کشف گامی بزرگ بهسوی پیشگیری از زوال عقل و بیماریهای عروقی-عصبی است و ما اکنون در حال اندیشیدن به چگونگی تبدیل این یافتههای زیستی به درمانهای مؤثر هستیم.»
