آلودگی هوا، عامل پنهان در بروز آلزایمر و بیماری های مغزی

به گزارش تهران خبر و به نقل از تسنیم، ذرات آلاینده تنها به ریه‌ها و قلب آسیب نمی‌رسانند، بلکه به مغز نیز نفوذ کرده و در بروز اختلالات عصبی نقش دارند. پژوهشی جدید که توسط مؤسسه اسکریپس ریسرچ (Scripps Research) انجام شده، ارتباط قوی میان آلودگی هوا و بیماری‌های مغزی از جمله آلزایمر و اوتیسم را تأیید کرده است.

دانشمندان در این پژوهش، ارتباط پیچیده میان فعالیت سلول‌های مغزی و یک تغییر شیمیایی خاص را بررسی کردند؛ تغییری که می‌تواند تحت تأثیر التهاب، افزایش سن و آلاینده‌های زیست‌محیطی ایجاد شود. این آلاینده‌ها شامل آلودگی هوا، آفت‌کش‌ها، غذاهای فرآوری‌شده و دود حاصل از آتش‌سوزی جنگل‌ها هستند.

محققان دریافتند که یک فرآیند شیمیایی موسوم به S-نیتروزیلاسیون (S-nitrosylation) عملکرد طبیعی سلول‌های مغزی را مختل می‌کند. این اختلال باعث ناتوانی سلول‌های مغزی در برقراری ارتباطات جدید شده و در نهایت، منجر به مرگ سلولی می‌شود.

امیدی تازه برای درمان آلزایمر

این پژوهش که در فوریه 2025 منتشر شده، یافته‌های نوینی را درباره نقش آلودگی هوا در زوال عقل ارائه داده است. محققان دریافتند که مهار فرآیند S-نیتروزیلاسیون در یک پروتئین کلیدی مغز، می‌تواند علائم از دست دادن حافظه را در مدل‌های آزمایشگاهی موش‌های مبتلا به آلزایمر و سلول‌های عصبی مشتق از بیماران انسانی معکوس کند.

استوارت لیپتون، نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: ما موفق شدیم جزئیات مولکولی چگونگی تأثیر آلاینده‌ها بر کاهش حافظه و بیماری‌های عصبی را مشخص کنیم. این یافته می‌تواند منجر به تولید داروهایی شود که از این اثرات جلوگیری کرده و آلزایمر را به طور مؤثرتری درمان کنند.

لیپتون، که یک متخصص مغز و اعصاب است و کرسی بنیاد خانوادگی استپ (Step Family Foundation Endowed Chair) را در مؤسسه اسکریپس در اختیار دارد، بیش از دو دهه پیش، فرآیند S-نیتروزیلاسیون را کشف کرد.

او توضیح داد:‌این فرآیند هنگامی رخ می‌دهد که یک مولکول متصل به نیتریک اکسید (NO) با اتم‌های گوگرد در پروتئین‌ها ترکیب شده و ترکیبی به نام “SNO” ایجاد می‌کند. این تغییر، عملکرد پروتئین‌ها را دگرگون کرده و به حالتی که لیپتون آن را “طوفان SNO” می‌نامد، منجر می‌شود.

وی بیان کرد: در حالی که نیتریک اکسید به طور طبیعی در بدن تولید می‌شود و در واکنش به التهاب یا تحریک الکتریکی افزایش می‌یابد، اما آلودگی هوا، دود آتش‌سوزی‌های جنگلی، آفت‌کش‌ها و غذاهای فرآوری‌شده می‌توانند تولید آن را به سطحی غیرعادی افزایش دهند.

نقش پروتئین‌ها در مغز

محققان در این پژوهش تأثیر S-نیتروزیلاسیون بر پروتئینی به نام CRTC1 را بررسی کردند. این پروتئین در کنترل ژن‌هایی نقش دارد که مسئول ایجاد و حفظ ارتباطات سلول‌های مغزی هستند و برای یادگیری و حفظ حافظه بلندمدت حیاتی محسوب می‌شوند.

بر اساس یافته‌های این مطالعه، تجمع بیش‌ازحد نیتریک اکسید باعث S-نیتروزیلاسیون CRTC1 می‌شود. این امر از اتصال این پروتئین به پروتئین کلیدی دیگری به نام CREB جلوگیری کرده و مانع از فعال‌سازی ژن‌های ضروری برای شکل‌گیری ارتباطات عصبی می‌شود.

هدف جدید برای پیشگیری از آلزایمر

پس از این کشف، محققان یک گام فراتر رفته و نسخه‌ای مهندسی‌شده از CRTC1 که در برابر S-نیتروزیلاسیون مقاوم بود، تولید کردند. وقتی این نسخه اصلاح‌شده را به سلول‌های عصبی مشتق از بیماران مبتلا به آلزایمر وارد کردند، نتایج امیدوارکننده‌ای مشاهده شد:

1. تخریب ارتباطات سلولی و کاهش بقای سلول‌های عصبی که از ویژگی‌های آلزایمر است، متوقف شد.
2. در مدل‌های آزمایشگاهی موش‌های مبتلا به آلزایمر، این پروتئین اصلاح‌شده توانست فعالیت ژن‌های مرتبط با حافظه و انعطاف‌پذیری سیناپسی را بازیابی کند.

مقابله با تأثیرات مخرب آلودگی هوا بر مغز

این یافته‌ها نشان می‌دهند که آلاینده‌های موجود در هوا، به‌ویژه آلودگی ناشی از وسایل نقلیه و دود آتش‌سوزی‌های جنگلی، روند پیری مغز و بیماری آلزایمر را از طریق فرآیند S-نیتروزیلاسیون تسریع می‌کنند.

لیپتون در این‌باره اظهار داشت: ما موفق شدیم مسیرهای مولکولی مرتبط با حافظه را تقریباً به‌طور کامل بازیابی کنیم. این یافته‌ها نشان می‌دهند که هدف قرار دادن این فرآیند، می‌تواند به تولید داروهایی منجر شود که در درمان آلزایمر و سایر بیماری‌های عصبی مؤثر باشند.

مطالعه مذکور همچنین توضیح می‌دهد که چرا با افزایش سن، خطر ابتلا به آلزایمر بیشتر می‌شود:

با افزایش سن، دفاع آنتی‌اکسیدانی بدن ضعیف شده، التهاب افزایش می‌یابد و سطح نیتریک اکسید بالا می‌رود. این عوامل، پروتئین‌های مغزی را در برابر S-نیتروزیلاسیون مضر آسیب‌پذیرتر می‌کنند.

در نهایت، این پژوهش نشان می‌دهد که تأثیر S-نیتروزیلاسیون بسیار فراتر از مغز است و بر پروتئین‌های بسیاری در سراسر بدن اثر می‌گذارد.

لیپتون در پایان گفت: ما در حال یادگیری هستیم که S-نیتروزیلاسیون بر بسیاری از پروتئین‌های بدن اثر می‌گذارد اما حتی معکوس کردن تغییرات در برخی از این پروتئین‌ها، مانند CRTC1، می‌تواند تأثیر چشمگیری بر عملکرد حافظه داشته باشد.

این مطالعه به‌طور کامل در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.

انتهای پیام/