به گزارش آماج، دانشمندان یک سازوکار مولکولی را شناسایی کردهاند که ظاهراً توانایی سلولهای عصبی آسیبدیده برای بازسازی رشتههای عصبی خود را محدود میکند. نتایج این پژوهش نشان میدهد مهار پروتئینی به نام «گیرنده هیدروکربن آروماتیک» (AHR) میتواند رشد دوباره رشتههای عصبی آسیبدیده را تقویت کرده و در موشها به بهبود حرکت و حس پس از آسیب عصبی یا نخاعی منجر شود.
این پژوهش توسط محققان دانشکده پزشکی Icahn در Mount Sinai انجام شده و نتایج آن در نشریه Nature منتشر شده است. یافته جدید میتواند مسیر تازهای برای بررسی درمانهایی باز کند که هدف آنها تغییر وضعیت نورونها از صرفاً زنده ماندن پس از آسیب به بازسازی فعال ارتباطات عصبی است.
چرا اعصاب آسیبدیده بهسختی ترمیم میشوند؟
آکسونها رشتههای بلند سلولهای عصبی یا نورونها هستند که پیامهای عصبی را در سیستم عصبی مرکزی و محیطی منتقل میکنند. هنگامی که این رشتهها آسیب میبینند یا قطع میشوند، بازگشت عملکرد تا حد زیادی به توانایی نورونها برای ساخت مجدد این ارتباطات وابسته است.
با این حال، نورونهای پستانداران بالغ ظرفیت محدودی برای بازسازی آکسونها دارند. به همین دلیل، آسیبهای عصبی و بهویژه صدمات نخاعی میتوانند مشکلات طولانیمدت یا حتی دائمی در حرکت و حس ایجاد کنند.
پروتئینی که مانند ترمز عمل میکند
پژوهشگران در این مطالعه دریافتند AHR نقش مهمی در نحوه واکنش نورونها به آسیب دارد. فعال بودن این پروتئین رشد آکسونها را سرکوب میکند؛ در مقابل، حذف AHR از نورونها یا استفاده از داروهایی برای مهار فعالیت آن باعث شد رشتههای عصبی آسیبدیده در مدلهای آزمایشگاهی با موفقیت بیشتری رشد کنند.
هنگامی که AHR مهار شد، در مدلهای موشی آسیب عصب محیطی و آسیب نخاعی، بازسازی آکسونها افزایش یافت و بهبود حرکت و حس نیز مشاهده شد.
Hongyan Zou، استاد جراحی مغز و اعصاب و علوم اعصاب در دانشکده پزشکی Icahn در Mount Sinai و نویسنده ارشد این مطالعه، درباره این یافته گفت:
“When neurons are injured, they must deal with stress while also trying to regrow their axons,” said Hongyan Zou, MD, PhD, Professor of Neurosurgery, and Neuroscience, at the Icahn School of Medicine at Mount Sinai and the study’s senior author. “We discovered that AHR functions like a brake that shifts neurons toward managing stress rather than rebuilding damaged connections.”
توازن میان زنده ماندن و بازسازی
آزمایشهای بیشتر به پژوهشگران کمک کرد تا دلیل این اثر AHR را بهتر درک کنند. پس از آسیب، این پروتئین از یک پاسخ محافظتی پشتیبانی میکند که به نورونها در حفظ کیفیت پروتئینهای سلولی کمک میکند؛ فرایندی که «پروتئوستاز» نام دارد.
این سیستم به نورون آسیبدیده کمک میکند در برابر فشار سلولی مقاومت کند، اما همزمان تولید پروتئینهای جدیدی را که برای بازسازی آکسونها ضروری هستند، محدود میکند.
در نبود AHR فعال، نورونها ظاهراً اولویت خود را تغییر میدهند. آنها تولید پروتئینهای جدید را افزایش داده و مسیرهای زیستی مرتبط با رشد و بازسازی آکسون را فعال میکنند. پژوهشگران دریافتند این پاسخ به عامل دیگری به نام HIF-1α نیز وابسته است؛ عاملی که در تنظیم ژنهای مرتبط با متابولیسم و ترمیم بافت نقش دارد.
Hongyan Zou درباره این یافته توضیح داد:
“This discovery shows that neurons use AHR to balance survival and regeneration,” Dr. Zou explained. “By releasing this brake, we can push neurons into a state that favors repair.”
نقشی فراتر از شناسایی سموم
AHR در ابتدا به دلیل توانایی خود در شناسایی سموم و آلایندههای محیطی، موسوم به زنوبیوتیکها، مورد توجه دانشمندان قرار گرفت. یافته جدید نشان میدهد عملکرد این پروتئین تنها به شناسایی مواد موجود در محیط محدود نیست.
به نظر میرسد AHR در نورونها میان پاسخ سلول به محیط اطراف و فرایندهای درونسلولی تعیینکننده توانایی آکسونهای آسیبدیده برای بازسازی ارتباط برقرار میکند.
آیا این کشف به درمان آسیبهای عصبی منجر میشود؟
این یافته میتواند در آینده اهمیت درمانی داشته باشد. برخی داروهایی که فعالیت AHR را مهار میکنند، هماکنون برای بیماریها و شرایط دیگر در کارآزماییهای بالینی بررسی میشوند. این موضوع احتمال مطالعه این داروها برای درمان آسیبهای اعصاب محیطی یا نخاعی را در آینده مطرح میکند.
با این حال، پژوهش همچنان در مراحل اولیه قرار دارد و پیش از بررسی کاربردهای بالینی، مطالعات بیشتری لازم است. محققان باید مشخص کنند مهار AHR در انواع مختلف آسیبهای عصبی تا چه اندازه مؤثر است و بهترین زمان و مقدار مصرف احتمالی این درمانها چه خواهد بود.
همچنین باید مشخص شود کاهش فعالیت AHR چه تأثیری بر سایر سلولهای دخیل در پاسخ بدن به آسیب عصبی خواهد داشت.
بررسی دارو و ژندرمانی در مطالعات آینده
تیم پژوهشی Mount Sinai قصد دارد در مطالعات آینده داروهای مهارکننده AHR و همچنین روشهای ژندرمانی را بررسی کند که فعالیت این پروتئین را بهطور اختصاصی در نورونها کاهش میدهند.
هدف نهایی این پژوهشها آن است که مشخص شود آیا میتوان با مهار هدفمند AHR، بازسازی آکسونها را بیشتر تقویت و روند بهبود پس از آسیب نخاعی، سکته مغزی یا سایر بیماریهای عصبی را بهتر کرد.
برای مطالعه تازهترین یافتههای علمی و اخبار حوزه پزشکی و سلامت، به آماج مراجعه کنید.
