آیا آلزایمر واکنشی در برابر عفونت است؟

مردم بیشتر از چه چیز پیر شدن می‌ترسند؟ پاسخ بیماری آلزایمر است. درواقع براساس یک نظرسنجی که در سال ۲۰۱۴ در بریتانیا انجام شد، دو سوم از افراد بالای سن ۵۰ سال درمورد ابتلا به زوال عقل که عمدتا به‌شکل آلزایمر نمایان می‌شود، اظهار نگرانی می‌کردند درحالیکه فقط ۱۰ درصد از مردم درمورد مبتلا شدن به سرطان نگران بودند. البته ترس آن‌ها دلیل منطقی دارد: در برخی از مناطق، آلزایمر علت اصلی مرگ است و تعداد بیماران مبتلا به آلزایمر انتظار است که تا سال ۲۰۵۰ سه‌برابر شود.

آلزایمر یکی از معدود بیماری‌های اصلی است که قابل پیشگیری و درمان نیست. ۹۹/۶ درصد از داروهای آلزایمر که در فاصله‌ی سال‌های ۲۰۱۲-۲۰۰۲ توسعه یافتند، در آزمایش‌های بالینی شکست خوردند و از آن زمان به بعد نیز چندین درمان که در ابتدا امیدوار کننده ظاهر شدند، درنهایت در آزمایش‌ها نتایج مایوس‌کننده‌ای حاصل کردند. با وجود هزاران دانشمندی که مدت‌‌ها است درحال انجام پژوهش روی آلزایمر هستند، سازمان غذا ‌و ‌داروی آمریکا از سال ۲۰۰۳ به بعد هیچ داروی جدیدی را برای درمان این بیماری تأیید نکرده است.

داروهای موجود عمدتا به‌دنبال مهار پروتئین آمیلوئید بتا هستند. در طول چند دهه‌ی گذشته، عمده‌ی پژوهشگران درمورد این موضوع توافق داشته‌اند که تولید غیرطبیعی آمیلوئید بتا آغازگر فرایند تخریب عصبی است که در آلزایمر اتفاق می‌افتد. اگرچه شکست مکرر این داروها شاید نشان‌دهنده‌ی این موضوع باشد که «فرضیه‌ی آمیلوئید بتا» ممکن است، کاملا درست نباشد.

پلاک‌های آمیلوئید مشخصه‌ی بیماری آلزایمر هستند

سطوح اضافی آمیلوئید بتا قطعا در آلزایمر مشارکت می‌کند اما این اشتباه است که آمیلوئید بتا را به‌عنوان پروتئینی که تنها عملکرد آن در مغز ایجاد بیماری است، تعریف کنیم. علاوه‌بر‌این، این تنها یک گمان نیست. براساس فرضیه‌ی اخیر که از قدری حمایت تجربی نیز برخوردار است، آمیلوئید بتا در حقیقت ممکن است ابزاری باشد که مغز از آن برای مبارزه با علت اصلی آلزایمر استفاده می‌کند: عفونت‌های حاصل از پاتوژن‌هایی مانند ویروس‌ها، باکتری‌ها و قارچ‌ها. در پژوهش‌های گذشته ارتباط پاتوژن‌های مختلفی با آلزایمر نشان داده شده است؛ یکی از این موارد که بسیار مورد مطالعه قرار گرفته است، ویروس هرپس سیمپلکس تیپ 1 (HSV-1) است. از آن‌جایی که این ویروس از راه دهان انتقال می‌یابد، میزان پراکندگی آن بسیار وسیع است و در بدن بیش از ۶۷ درصد از افراد کمتر از ۵۰ سال، در سرتاسر جهان وجود دارد.

اثرات سریع عفونت HSV-1 تقریبا بی‌ضرر هستند: عمده‌ی افرادی که با این ویروس درگیر می‌شوند، دچار تبخال‌های دهانی می‌شوند و برخی از افراد هم هیچگاه علامتی نشان نمی‌دهند. اما در سال ۱۹۹۷ گروهی از دانشمندان تحت هدایت روث ایتزاکی از دانشگاه منچستر دریافتند که عفونت HSV-1 در افرادی که دارای ژن APOE ε4 هستند، با احتمال بیشتر توسعه‌ی آلزایمر همراه است. اخیرا ایتزاکی و همکارانش نشان داده‌اند که HSV-1 سبب افزایش قابل‌توجهی در تولید آمیلوئید بتا در سلول‌های عفونی کشت داده شده می‌شود و نیز ۹۰ درصد از پلاک‌های آمیلوئید بتا حاوی DNA ویروسی HSV-1 هستند.

در مطالعات زیادی که تاکنون انجام شده است، وجود ارتباطی بین HSV-1 و بیماری آلزایمر نشان داده شده است ولی نه یک رابطه‌ی سببی. در چند سال گذشته، ویلیام ایمر که در حال انجام پژوهش‌هایی در آزمایشگاه‌های رادولف تانزی و رابرت مویر در مدرسه‌ی پزشکی هاروارد است، مکانیسم‌های سببی را که ازطریق آن‌ها HSV-1 علایم هشداردهنده‌ی آلزایمر را آغاز می‌کند، مورد جست‌وجو قرار داده است. ایمر و همکاران نشان داده‌اند که آمیلوئید بتا به سطح HSV-1 متصل می‌شود و برای جلوگیری از چسبیدن ویروس به سلول‌های مغز، با تشکیل رشته‌هایی آن‌ها را به دام می‌اندازد. در پژوهش ایمر، موش‌هایی که غلظت بالاتری از آمیلوئید بتا تولید می‌کردند نسبت‌به جوندگان معمولی دفاع موثرتری دربرابر ویروس داشتند.

یافته‌های ایمر با فرضیه‌ی حفاظت ضدمیکروبی (APH) مطابقت دارد. طبق این فرضیه، آمیلوئید بتا وقتی در غلظت‌های طبیعی در مغز تولید شود، نقش مثبتی دارد. این پروتئین از مغز دربرابر عفونت‌های بیماری‌زا محافظت می‌کند. APH از این کشف که آمیلوئید بتا بسیار شبیه یک پپتید ضدمیکروبی شناخته شده به‌نام LL-37 است، منشا گرفته است. LL-37 بخشی از سیستم ایمنی قدیمی است که در بسیاری از موجودات زنده دیده می‌شود.

آمیلوئید بتا خودش یک پروتئین بسیار قدیمی است؛ پروتئینی که حدود ۶۳۰-۵۴۰ میلیون سال پیش تکامل یافته است و به‌خوبی در انواع مختلف مهره‌داران حفاظت شده است. بنابراین این امر امکان‌پذیر است که آمیلوئید بتا برای مدت طولانی در حال مبارزه با HSV-1 بوده باشد.

تانزی و مویر، دانشمندان علوم اعصاب که فرضیه‌ی APH را باور دارند به این نکته اشاره می‌کنند که پپتیدهای ضدمیکروبی مختلفی مانند آمیلوئید بتا چندین مسیر ایمنی را تنظیم می‌کنند و از این راه روی واکنش مغز نسبت‌به عفونت‌های بیماری‌زا اثر می‌گذارند. به‌عنوان مثال، این پپتیدها ممکن است فرایندهای مرگ سلولی را تنظیم کنند. وقتی این مسیرها به‌طور مزمن دچار فعالیت بیش از اندازه می‌شوند، مغز دچار التهاب می‌شود؛ مرحله‌ای که تانزی و دیگر پژوهشگران آن را به‌عنوان مهم‌ترین مرحله پیشرفت آلزایمر درنظر می‌گیرند. درواقع التهاب ممکن است موجب آغاز مرگ سلولی فراگیری شود که در مغز بیمارانی که در مراحل پیشرفته‌ی آلزایمر هستند، اتفاق می‌افتد. بر این اساس، فعالیت آمیلوئید بتا خاتمه دادن به آسیب وارده به مغز است زیرا هدف آن کاهش آسیب‌های ناشی از عفونت است و نه تشدید آن.

این فرضیه هنوز بسیار بحث‌برانگیز است. جان هاردی متخصص زیست‌شناسی ملکولی در دانشگاه لندن که از حامیان فرضیه‌ی بتا آمیلوئید است، معتقد است که اگر این بیماری حقیقتا توسط پاتوژن‌ها ایجاد شود، پلاک‌ها باید در مغز بیماران مبتلا به آلزایمر پراکندگی بیشتری داشته باشند. او همچنین می‌گوید که درصد کم اما قابل‌توجهی از بیماران مبتلا به آلزایمر این بیماری را به‌صورت ژنتیکی به ارث می‌برند، بنابراین عفونت‌های بیماری‌زا نمی‌توانند به‌طور کامل عامل بیماری باشند. مویر حتی خاطرنشان می‌کند که ما هنوز به‌طور قطعی نمی‌دانیم که آیا پاتوژن ها علت یا پیامد آلزایمر هستند. این بیماری باعث می‌شود که مغز در اثر تضعیف سد خونی‌مغزی نسبت‌به عفونت‌ها بیشتر حساس شود، بنابراین عفونت ممکن است واقعا پس از ابتلای یک بیمار به آلزایمر اتفاق بیفتد.

اگر نشان داده شود داروهایی که عفونت را سرکوب می‌کنند، بیماری آلزایمر را درمان یا از آن پیشگیری می‌کنند، این فرضیه حمایت بیشتری به‌دست می‌آورد. درواقع شواهد امیدوار کننده‌ای نیز وجود دارد که نشان می‌دهد که این داروها می‌توانند مؤثر باشند. در سال ۲۰۱۱، ایتزاکی و همکارانش نشان دادند که داروی ضد هرپس اسیکلوویر موجب کاهش سطح آمیلوئید بتا در کشت‌های سلولی عفونی شده با HSV-1 می‌شود.

سال گذشته مطالعه‌ای که روی ۳۴ هزار بیمار تایوانی انجام شد، نشان می‌داد که احتمال ابتلا به زوال عقل در افرادی که دچار عفونت HSV-1 هستند، ۲/۵۶ برابر بیشتر است و درمان عفونت HSV-1 موجب کاهش ۸۰ درصدی در خطر ابتلای به آلزایمر می‌شود.

شاید اگر پژوهشگران به‌طور جدی نقش پاتوژن‌ها را بروز این بیماری درنظر بگیرند و نیز تعامل آن‌ها با آمیلوئید بتا را مورد توجه قرار دهند و درعین‌حال نقش سد خونی‌مغزی را دقیق‌تر مورد بررسی قرار دهند، ما بتوانیم درنهایت به درمانی برای این بیماری برسیم. پژوهشگران در آزمایشگاه تانزی، فعالانه درحال دنبال کردن این راه‌ها هستند و بیماری آلزایمر را در قالب یک مدل سلولی سه‌بعدی (آلزایمر در یک ظرف) مورد مطالعه قرار می‌دهند. آن‌ها معتقدند که تنها از این راه است که آن‌ها می‌توانند یافتن روش‌های درمانی جدید و درنهایت ریشه‌کنی این بیماری مرموز را سرعت ببخشند.