آلودگی هوا و خطرات آن برای مغز: کشف جدیدی که آلزایمر و سایر بیماری‌های مغزی را به سموم محیطی مرتبط می‌کند

شفقناافغانستان – هر سال، نزدیک به هفت میلیون نفر به‌دلیل آلودگی هوا جان خود را از دست می‌دهند. این موضوع به‌ خوبی نشان می‌دهد که تنفس هوای آلوده می‌تواند باعث مشکلات ریوی و بیماری‌های قلبی شود، اما دانشمندان اکنون در حال کشف این موضوع هستند که آلودگی هوا می‌تواند به مغز نیز آسیب برساند.

به گزارش سرویس ترجمه شفقنا، تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که آلودگی ناشی از آتش‌سوزی‌های جنگلی، خودروها و حتی گوشت‌های فرآوری‌شده ممکن است خطر ابتلا به بیماری‌های مغزی مانند آلزایمر و اوتیسم را افزایش دهد.

دانشمندان مؤسسه تحقیقاتی اسکریپس دریافته‌اند که یک تغییر شیمیایی خاص در مغز ممکن است مسئول این آسیب باشد. این واکنش شیمیایی، که اس-نیتروزیلاسیون نامیده می‌شود، می‌تواند توسط التهاب، پیری و سموم ناشی از آلودگی هوا، آفت‌کش‌ها و غذاهای فرآوری‌شده ایجاد شود. هنگامی که این واکنش رخ می‌دهد، سلول‌های مغزی در ایجاد ارتباطات جدید دچار مشکل می‌شوند و در نهایت از بین می‌روند. محققان معتقدند که این موضوع می‌تواند یکی از عوامل اصلی از دست دادن حافظه و سایر بیماری‌های عصبی باشد.

این مطالعه که در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است، نتایج امیدوارکننده‌ای را نشان داد. هنگامی که دانشمندان اس-نیتروزیلاسیون را در یک پروتئین کلیدی مغز مسدود کردند، برخی از مواردِ از دست دادنِ حافظه در موش‌های مبتلا به آلزایمر معکوس شد. آن‌ها همچنین بهبودهایی را در سلول‌های عصبی رشد‌یافته از سلول‌های بنیادی انسان مشاهده کردند.

دکتر استوارت لیپتون، پژوهشگر ارشد و استاد مؤسسه تحقیقاتی اسکریپس، سال‌هاست که روی این فرآیند مطالعه می‌کند. او توضیح می‌دهد که این کشف نشان می‌دهد چگونه آلاینده‌های هوا می‌توانند به از دست دادن حافظه و بیماری‌های مغزی کمک کنند. اگر دانشمندان بتوانند راهی برای متوقف کردن این واکنش شیمیایی مضر پیدا کنند، ممکن است بتوانند درمان‌های جدیدی را برای آلزایمر و سایر اختلالات مغزی توسعه دهند.

اس-نیتروزیلاسیون یک کشف جدید نیست. بیش از ۲۰ سال پیش، دکتر لیپتون دریافت که یک مولکول به نام نیتریک اکسید (NO) به پروتئین‌های مغز متصل می‌شود و عملکرد آن‌ها را تغییر می‌دهد. در حالی که NO بخشی طبیعی از فرآیندهای بدن است، سطح بالای آن می‌تواند مضر باشد. این سطوح بالا می‌تواند ناشی از آلودگی، دود آتش‌سوزی‌های جنگلی، آفت‌کش‌ها و حتی برخی غذاها باشد. هنگامی که مقدار NO بیش از حد باشد، باعث اس-نیتروزیلاسیون بیش از حد می‌شود که عملکرد مغز را مختل می‌کند.

مطالعات قبلی این فرآیند شیمیایی را به بیماری‌هایی مانند اوتیسم، پارکینسون و برخی سرطان‌ها مرتبط کرده‌اند. در این پژوهش جدید، تیم تحقیقاتی بر تأثیر آن بر پروتئینی به نام CRTC1 تمرکز کردند. این پروتئین به تنظیم ژن‌هایی کمک می‌کند که به سلول‌های مغزی اجازه می‌دهند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند – فرآیندی که برای یادگیری و حافظه ضروری است.

دانشمندان نظریه خود را هم در سلول‌های مغزی موش و هم در سلول‌های مغزی انسان آزمایش کردند. آنان ابتدا تأیید کردند که مقدار زیاد NO منجر به اس-نیتروزیلاسیون CRTC1 می‌شود. هنگامی که این اتفاق می‌افتد، CRTC1 نمی‌تواند به پروتئین مهم دیگری در مغز به نام CREB متصل شود. این شکست باعث می‌شود که ژن‌ها فعال نشوند و ارتباطات بین نورون‌ها تضعیف شود.

آن‌ها همچنین سطوح بالایی از این واکنش شیمیایی مضر را در بیماران مبتلا به آلزایمر و موش‌های مبتلا به این بیماری یافتند. این موضوع نشان می‌دهد که اس-نیتروزیلاسیون ممکن است نقش کلیدی در پیشرفت این بیماری داشته باشد.

برای آزمایش اینکه آیا توقف این واکنش می‌تواند عملکرد مغز را بهبود بخشد، دانشمندان نسخه‌ای از CRTC1 را طراحی کردند که نمی‌توانست تحت اس-نیتروزیلاسیون قرار گیرد. هنگامی که این پروتئین اصلاح‌شده را به سلول‌های مغزی بیماران آلزایمری وارد کردند، سلول‌ها مدت طولانی‌تری زنده ماندند و ارتباطات خود را حفظ کردند.

در موش‌های مبتلا به آلزایمر، CRTC1 اصلاح‌شده به بازیابی ژن‌های مرتبط با حافظه و بهبود عملکرد مغز کمک کرد. دکتر لیپتون توضیح می‌دهد که تقریباً تمام مسیرهای مولکولی درگیر در تشکیل خاطرات جدید نجات یافتند. این موضوع نشان می‌دهد که جلوگیری از این واکنش شیمیایی می‌تواند به درمان‌های جدیدی برای آلزایمر و سایر بیماری‌های عصبی منجر شود.

یکی از مهم‌ترین یافته‌های این مطالعه این است که چگونه سموم محیطی ممکن است پیری مغز را تسریع کرده و به بیماری‌هایی مانند آلزایمر کمک کنند. آلودگی ناشی از خودروها و آتش‌سوزی‌های جنگلی می‌تواند سطح NO را در مغز افزایش دهد، که به نوبه خود اس-نیتروزیلاسیون را تحریک می‌کند. اگر این واکنش شیمیایی به مرور زمان به سلول‌های مغزی آسیب برساند، می‌تواند توضیح دهد که چرا افرادی که در معرض سطوح بالای آلودگی هستند، ممکن است با افزایش سن بیشتر در معرض مشکلات حافظه قرار گیرند.

حتی بدون آلودگی، پیری خود به خود باعث افزایش التهاب و سطح NO در بدن می‌شود. در همان زمان، دفاع طبیعی بدن ضعیف می‌شود و پروتئین‌ها را در برابر تغییرات مضر آسیب‌پذیرتر می‌کند. این موضوع ممکن است توضیح دهد که چرا خطر ابتلا به آلزایمر با افزایش سن بیشتر می‌شود.

اگرچه این مطالعه امیدوارکننده است، اما تنها آغاز راه است. دکتر لیپتون و تیمش در حال حاضر در حال کار بر روی توسعه داروهایی هستند که می‌توانند واکنش‌های خاص اس-نیتروزیلاسیون، از جمله آن‌هایی که بر CRTC1 تأثیر می‌گذارند، را مسدود کنند. اگر موفقیت‌آمیز باشد، این داروها می‌توانند به کند کردن یا حتی جلوگیری از از دست دادن حافظه در افرادی که در معرض خطر آلزایمر هستند، کمک کنند.

این پژوهش امید جدیدی برای درک و درمان آلزایمر و سایر بیماری‌های مغزی فراهم می‌کند. همچنین نیاز فوری به کاهش آلودگی و سموم محیطی که ممکن است به مغز انسان آسیب برسانند را برجسته می‌کند. در حالی که دانشمندان به بررسی درمان‌های جدید ادامه می‌دهند، قرار نگرفتن در معرض آلودگی هوا و حفظ یک سبک زندگی سالم ممکن است به محافظت از سلامت مغز با افزایش سن کمک کند.

این خبر را اینجا ببینید.