پژوهشگران یک قدم به کشف ارتباط بین آلزایمر و ریتم شبانه‌روزی نزدیک شدند

مدت‌ها قبل از تشخیص بیماری آلزایمر، پروتئین‌های قابل‌اعتماد در مغز به یکدیگر گره می‌خورند. دلیل این فرایند می‌تواند کیفیت پایین خواب باشد. حالا دانشمندان با بررسی عملکرد شبانه‌روزی سلول‌های ایمنی و یافتن تایمرهای مولکولی که این سلول‌ها را کنترل می‌کنند، مکانیزم احتمالی مرتبط با اختلال‌های ریتم شبانه‌روزی و پروتئین‌های مرتبط با بیماری آلزایمر را رونمایی کرده‌اند. ریتم‌های شبانه‌روزی به ریتم‌های روزانه‌‌ی بدن گفته می‌شوند که با ساعت طبیعی بدن گره خورده‌اند و به نور واکنش نشان می‌دهند و بر چرخه‌های خواب و بیداری نظارت می‌کنند.

عادت‌های بد خواب می‌توانند ریتم‌های شبانه‌روزی را از حالت مناسب خارج کنند. از طرفی خواب وصله‌ای و بی‌کیفیت به‌معنی زمان کمتر سلول‌های ایمنی برای پاک‌سازی ضایعات مغزی است که در طول روز ساخته می‌شوند. اختلال‌های خواب که سال‌ها قبل از بروز هرگونه علامتی شروع می‌شوند، ریسک توسعه‌ی بیماری آلزایمر را افزایش می‌دهند که متداول‌ترین شکل زوال عقلی است. مدت‌ها تصور می‌شد انباشته‌شدن توده‌های پروتئین‌های با تاشدگی‌های نادرست ازجمله امیلوئید بتا در مغز عامل بیماری آلزایمر هستند که از علائم آن می‌توان به زوال حافظه و کاهش عملکرد شناختی اشاره کرد.

نوسان‌های روزانه در سطح آمیلوئید بتا در مایع مغزی نخاعی بزرگ‌سالان سالم دیده شده است؛ اما این نوسان‌ها بر‌‌‌اساس سن مختل می‌شوند که بزرگ‌ترین معیار ریسک برای ابتلا به آلزایمر است. با‌‌این‌‌حال، ایجاد ارتباط مستقیم بین ریتم شبانه‌روزی و فعالیت سلول‌های ایمنی مسئول پاک‌سازی پروتئین‌های امیلوئید، دانشمندان را گمراه کرده است. پژوهشگران در بررسی جدیدی به‌رهبری جنیفر هارلی، دانشمند زیست‌شناسی مؤسسه‌ی پلی‌تکنیک رنسلر، سلول‌های ایمنی به نام ماکروفاژها را بررسی کردند که در آخرین مرحله‌ی بیماری آلزایمر وارد مغز می‌شوند. ماکروفاژها لاش‌خورهایی هستند که ضایعات و پروتئین‌های مضر و سلول‌های مخرب را برای پیشگیری از آسیب سمّی می‌خورند.

ماکروفاژها در کشت‌های سلولی میکروسکوپی آزمایشگاهی به‌صورت روزانه پروتئین‌های آمیلوئید با برچسب فلوئورسنتی را پاک‌سازی می‌کنند. این سلول‌ها از موش دست‌کاری‌‌شده‌ی ژنتیکی گرفته شدند که ساعت شبانه‌روزی آن تغییر کرده بود. با افزایش پروتئین‌های سطح سلول به نام هپاران‌ها، سرعت پاک‌سازی پروتئین‌های آمیلوئید بتا کاهش یافت؛ اما سلول‌های ایمنی با مختل‌شدن ساعت شبانه‌روزی‌شان، ریتم خود را از دست دادند. در‌نتیجه، هپاران‌های سطح سلول و سلول‌های ایمنی پروتئین‌خوار تحت کنترل شبانه‌روزی قرار دارند. پژوهشگران در مقاله‌ی خود می‌نویسند:

این داده‌ها نشان می‌دهند تنظیم شبانه‌روزی سلول‌های ایمنی بر رابطه‌ی پیچیده‌ی ساعت شبانه‌روزی و بیماری آلزایمر تأثیر می‌گذارد.

پژوهش‌های گذشته نشان دادند تنها یک شب خواب بد می‌تواند به افزایش پروتئین‌های آمیلوئید بتا و یک هفته شب بی‌خوابی هم می‌تواند به ساخت پروتئین دیگری به نام تاو بینجامد. مشکلات مزمن خواب در‌نهایت مشکل‌ساز خواهند شد. هنوز مشخص نیست اختلال‌های ساعت شبانه‌روزی عامل اصلی بیماری آلزایمر هستند یا پیامد روان‌شناختی آن. هدف اصلی این پژوهش بررسی مکانیزم‌های احتمالی مرتبط با اختلال ساعت شبانه‌روزی و پروتئین‌های بیماری آلزایمر است. پژوهشگران برای این آزمایش از سلول‌های ایمنی مغز استخوان موش دست‌کاری‌ژنتیکی‌شده نمونه‌برداری کردند. آندرو کوگان، دانشمند عصب رفتاری دانشگاه ایرلند و همکارانش می‌گویند:

در رابطه با اختلال شبانه‌روزی که در بیماری آلزایمر رخ می‌دهد، هنوز به داده‌های بیشتری نیاز داریم.

همچنین، به این نکته نیز باید اشاره کرد که تنها پروتئین‌های آمیلوئید مقصر بیماری آلزایمر نیستند. گره‌های پروتئین تاو از دیگر موارد شک‌برانگیز هستند که در آزمایش‌های بالینی مدنظر قرار گرفتند. هارلی و همکاران او می‌گویند:

گرچه هدف قراردادن آمیلوئید بتا به‌عنوان استراتژی درمانی با موفقیت اندکی همراه بود، انباشته‌سازی این پروتئین گام مهمی در بیماری‌زایی آلزایمر است.

کرونوتراپی به مداخله با هدف بهبود چرخه‌ی خواب افراد گفته می‌شود. با درک زمان‌بندی شبانه‌روزی سلول‌های ایمنی می‌توان به دیگر اختلال‌های مرتبط با آلزایمر مثل افسردگی پی برد. هارلی می‌افزاید:

درک تأثیر ریتم‌های شبانه‌روزی بر تنظیم سطح هپاران سطح سلولی و کنترل آمیلوئید بتا می‌تواند به توسعه‌ی کرونوتراپی‌هایی بینجامد که نشانه‌های بیماری آلزایمر و دیگر بیماری‌های التهابی را کاهش دهد.

پژوهش مذکور در PLOS Genetics منتشر شد.