آ تحقیق مشارکتی به رهبری سودیپتا مایتی، موسسه تحقیقات بنیادی تاتا (TIFR)، بمبئی، همکاری مرگبار بین ApoE (Apolipoprotein E) و Aβ (آمیلوئید بتا)، دو بازیگر اصلی پروتئین در بیماری آلزایمر را روشن می کند. رویکرد تصویربرداری نوآورانه FLIM (میکروسکوپ طول عمر فلورسانس) آنها ارزش بالقوه ای را برای توسعه دارو ارائه می دهد، نویدبخش استراتژی های بهتری برای پیش بینی و درمان بیماری، و داشتن پیامدهایی برای سلامت و درمان عصبی.

مغز سالم معمولاً در حال فعالیت است. نورون ها – یک سلول اساسی مغز – به سرعت از طریق سیناپس هایی که آنها را به هم متصل می کنند، پیام ها را به یکدیگر منتقل می کنند. با این حال، در بیماران آلزایمر، این سیستم به دقت هماهنگ شده شروع به از بین رفتن می کند.

نورون ها شروع به مردن می کنند و آستروسیت ها – یکی دیگر از سلول های اصلی مغز – شروع به عملکرد نادرست می کنند. بیماری آلزایمر که با از دست دادن حافظه های ذخیره شده شروع می شود و در نهایت منجر به از دست دادن کنترل بر ساده ترین اقدامات می شود، در نهایت می تواند کشنده باشد.

یکی از مقصران اصلی زوال ذهنی ویرانگر مرتبط با این بیماری، یک پروتئین به ظاهر بی ضرر به نام آمیلوئید بتا (Aβ) است. به طور موذیانه ای شروع به جمع شدن می کند و پلاک هایی را تشکیل می دهد که – پس از تشکیل آنها – حمله مرگباری را آغاز می کند و سیناپس ها را از بین می برد و سلول ها را از بین می برد. بدون شک Aβ سمی است، اما سوالی که بیشتر دانشمندان را نگران می کند این است که Aβ با سلول هایی که باعث مرگ نهایی آنها می شود چه می کند؟ سودیپتا مایتیاستاد، موسسه تحقیقات بنیادی تاتا (TIFR)، بمبئیتصمیم گرفت این سوال را وارونه کند.

در عوض، او با خود فکر کرد که سلول با آر چه می کند تا به یک قاتل تبدیل شود؟

پروتئین حامل چربی Apolipoprotein E (ApoE) یک سرنخ است. اکثر بیماران آلزایمر دارای نوع خاصی از این ژن هستند که به نوعی خطر ابتلا به این بیماری را در سنین بالاتر افزایش می دهد. مایتی پیشنهاد کرد که حضور ترسناک ApoE ممکن است تصادفی نباشد. و در واقع، در کاغذ اخیرا منتشر شده است که در ACS Chemical NeurologyMaiti و همکارانش گزارش کردند که ApoE و Aβ به گونه ای با هم تعامل دارند که سمیت Aβ را در سلول ها افزایش می دهد.

برای مطالعه Aβ، آرپان دی، دانشجوی کارشناسی ارشد در آزمایشگاه Maiti، به میکروسکوپ طول عمر فلورسانس (FLIM) روی آورد. او با استفاده از پروتئین Aβ مصنوعی که با یک مولکول فلورسنت برچسب گذاری شده بود، به چگونگی طول عمر فلورسانس یا به سادگی نگاه کرد. را“طول عمر Aβ – یعنی مدت زمانی که فلورسنت باقی می ماند – زمانی که به سلول ها اضافه می شود تغییر می کند. او دریافت که طول عمر پروتئین Aβ در نورون‌ها و آستروسیت‌ها، سلول‌هایی با مقدار ذاتاً بالاتر ApoE کاهش می‌یابد.

بنابراین ظاهرا ApoE بر Aβ تأثیر می‌گذارد، اما مایتی به مولکول‌های موجود در آن تعامل علاقه داشت. پروتئین Ar در یک وجود دارد را“الیگومریک» شکل می‌گیرد، که در آن چندین مولکول Aβ به طور آزاد به هم می‌چسبند – وقتی دو مولکول به هم می‌چسبند، دایمر نامیده می‌شود، وقتی سه مولکول می‌چسبند، تریمر است و غیره. دی متوجه شد که ApoE نه تنها بر طول عمر پروتئین Aβ تأثیر می‌گذارد، بلکه باعث تشکیل دیمرهای بیشتری در آن می‌شود، بنابراین نشان می‌دهد که دایمرها ممکن است نسخه خطرناک Aβ باشند. هنگامی که او از تعامل ApoE و Aβ جلوگیری کرد، امید به زندگی طولانی تر شد و اثرات سمی Aβ نیز کاهش یافت.

برای کلید نهایی، ماییتی با آن متحد شد اودیتی موکرجی در موسسه سلول های بنیادی و پزشکی احیا کننده (InStem)، بنگلور. گروه موکرجی به سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) – سلول‌هایی که قدرت تبدیل شدن به هر سلولی در بدن را دارند – از بیماران مبتلا به آلزایمر دسترسی داشتند. آنها این iPSC ها را به نورون تبدیل کردند، نورون ها را خرد کردند و عصاره ها را به Day and Mighty دادند. هنگامی که دی پروتئین های Aβ نشاندار شده با فلورسنت را در این عصاره ها بررسی کرد، دریافت که مانند قبل، طول عمر Aβ کاهش یافته و تمایل آن به تولید دایمر افزایش یافته است.

مایتی معتقد است که اندازه گیری طول عمر بسیار قابل اندازه گیری Aβ می تواند راه خوبی برای آزمایش سمیت آن باشد، به ویژه هنگام غربالگری داروهای بالقوه.

این چیزی است که برای همیشه در این زمینه گم شده است، یک پارامتر مولکولی مربوط به Aβ است که می توانید آن را اندازه بگیرید و بگویید آیا دارو اثری دارد یا خیر.

او اکنون قصد دارد از iPSC های بیماران با انواع مختلف ApoE استفاده کند تا آزمایش کند که آیا خطرناک ترین نوع، ApoE4، بر طول عمر و سمیت Aβ تأثیر می گذارد یا خیر.

دیپاک نیردانشیارموسسه علوم هند (IISc)، بنگلور، از پتانسیل تشخیصی مطالعه متقاعد شده است. نیر گفت

جالب اینجاست که این گروه از استراتژی‌های FLIM و تک مولکولی استفاده می‌کردند، به این معنی که می‌خواستند یک راه کلاسیک برای تصویربرداری از چیزی و دیدن اینکه چگونه پیشرفت بیماری را می‌توان پیش‌بینی کرد.

او اضافه کرد، را“هرچه زودتر بتوانید این تغییرات را درک کنید، بهتر می توانید پیشرفت را درک کنید.