نقش آلاینده های هوای تهران در بروز آلزایمر
نکسترو: تحقیقات جدید پژوهشگران دانشگاه تهران نشان دهنده القای فرآیندهای مختلف سلولی و مولکولی در رابطه با بیماری آلزایمر و سایر بیماری های زوال عصبی توسط ذرات معلق کوچک تر از ۲.۵ میکرون در تهران است و این تحقیقات اثرات مخرب آلاینده ها روی پروتئین ها و سلول های عصبی را نشان داده است.
به گزارش نکسترو به نقل از ایسنا، این مطالعه که در چارچوب رساله دکتری زهرا خوشکام در لابراتوار تحقیقاتی بیوتکنولوژی پروتئین (PBRL) دانشکده زیست شناسی دانشکدگان علوم دانشگاه تهران با راهنمایی دکتر مهران حبیبی رضایی و دکتر علی اکبر موسوی موحدی و همکاری مرکز تحقیقات آلودگی هوای دانشگاه علوم پزشکی تهران انجام شده است، توانست اثرات مخرب آلودگی هوای شهر تهران در القای سازوکارهای مختلف سلولی و مولکولی دخیل در بیماری آلزایمر را شناسایی کند.
یافته های این پژوهش به صورت ویژه بر نقش عمده ریزذرات معلق (PM ۲.۵) بعنوان خطرناک ترین جزو آلاینده در هوای شهرهای آلوده، در القای هیپوکسی بعنوان یکی از عوامل خطر اصلی و مشترک در بروز بیماری های زوال عصبی دلالت می کند.
بر اساس این گزارش، غلظت ذرات PM ۲.۵ جمع آوری شده در شهر تهران بخصوص در فصول سرد به میزان نگران کننده، ۶ تا هفت برابر نسبت به بیشینه استاندارد اعلام شده توسط سازمان جهانی بهداشت (WHO) برای مواجهه های طولانی مدت با این ذرات افزایش می یابد. ازاین رو، ساکنان شهرهای با هوای آلوده مانند شهر تهران در خطر جدی مبتلا شدن به بیماری های مغزی ناشی از استنشاق طولانی مدت این ذرات، بخصوص افزایش بیماری آلزایمر قرار دارند.
به گفته این محققان، بیشتر از ۹۵ درصد از موارد مبتلا به بیماری آلزایمر بعنوان شایع ترین بیماری زوال عصبی، بدون داشتن سابقه ژنتیکی و به صورت تک گیر به طور عمده با تاثیر عوامل محیطی و آلاینده ها در سنین بالای ۶۵ سالگی به این بیماری مبتلا می شوند. چندین سال قبل از ظهور نشانه های فراموشی یا دمانس بعنوان بارزترین عارضه در بیماران آلزایمری، فرآیندهای سلولی و مولکولی در رابطه با مرگ سلول های عصبی همچون افزایش تجمعات سمی پپتید آمیلوئید بتا و دستجات فیبریلی پروتئین تا (tau) به صورت رشته ای در مغز آغاز می شوند. ازاین رو مشخص شدن ساز و کارهای سلولی و مولکولی دخیل در بروز این بیماری برای اتخاذ تدابیر پیشگیری و درمان، حائز اهمیت می باشد.
بر اساس آنالیز شیمیایی جامع روی ذرات PM ۲.۵ جمع آوری شده، این ذرات دربردارنده عناصر و فلزات مختلف همچون فلزات سنگین و انتقالی و همینطور ترکیبات آلی مانند هیدروکربن های پلی آروماتیک (PAH) با قابلیت اکسایشی بسیار بالا و توانایی القای استرس اکسایشی در سلول های بافت عصبی است.
از دیگر یافته های بسیار مهم این تیم پژوهشی، نشان دادن اثر ذرات PM ۲.۵ در افزایش بیان آنزیم بتا سکرتاز بعنوان یکی از آنزیم های اصلی دخیل در افزایش پلاک های آمیلوئیدی در مغز، توأم با افزایش القای استرس شبکه آندوپلاسمی است که می تواند در نتیجه افزایش استرس اکسایشی ناشی از حضور ذرات در سلول ها و یا فعال شدن درون سلولی گیرنده آریل هیدروکربن (AHR) و کاهش فعالیت پروتئین HIF۱α که در فرایند هیپوکسی نقش کلیدی دارد، رخ دهد.
همچنین یافته های این پژوهش مبین افزایش صدمه های استرس اکسایشی روی لیپیدها و پروتئین های سلولی، القای هیپوکسی سلولی و اثرات مخرب آنها روی پروتئین هموگلوبین و در نتیجه کاهش اکسیژن رسانی به مغز است. نتایج این پژوهش به صورت ویژه ای نشان داد که بیان ژن و پروتئین های مقابله کننده با هیپوکسی در سلول های عصبی مانند پروتئین HIF۱α و پروتئین ذخیره کننده اکسیژن در سلول های عصبی به نام نوروگلوبین که هر دو پروتئین نقش محافظتی در سلول های عصبی دارند، با افزایش غلظت ذرات PM ۲.۵ در مطالعات کشت سلولی نسبت به سلول های تیمار نشده کاهش معناداری نشان می دهند.
با توجه به نتایج به دست آمده میتوان گفت فعال شدن گیرنده AHR توسط ذرات PM ۲.۵ که با فعالیت نسخه برداری از ژن های تحت کنترل خود باعث افزایش بیان پروتئین های متابولیزه کننده ترکیبات بیگانه مانند Cyp۱a۱ و Cyp۱E۲ می شود، بیشتر باعث تولید ترکیبات ثانویه خطرناک و سمی تر شده و در نتیجه با فعال شدن این گیرنده تولید ROS ها و استرس شبکه آندوپلاسمی در سلول ها بالا رفته و به دنبال آن مرگ سلولی رخ می دهد. از طرفی با فعال شدن AHR، میزان بیان و فعالیت پروتئین های HIF۱α و نوروگلوبین در سلول های روبرو شده با ذرات هم کاهش پیدا می کند که منجر به کاهش توان مقابله سلول ها با تنش اکسیداتیو القا شونده توسط ذرات می شود.
بنابر اعلام روابط عمومی دانشگاه تهران، پژوهش های این تیم تحقیقاتی برای نخستین بار در دنیا با انجام مطالعات مختلف با نگاههای بیوشیمی-بیوفیزیک روی پروتئین هموگلوبین نشان داد که این پروتئین در رویارویی طولانی مدت و کوتاه مدت با ذرات PM ۲.۵ گرفتار صدمه اکسایشی شده و ساختار آن گرفتار واسرشتگی می شود. همینطور نشان داده شد که با اکسایش گروه پروستتیک هم در حضور ذرات اکسیداتیو PM ۲.۵ عملکرد پروتئین در توانایی حمل اکسیژن بسیار کم شده و به دنبال آن تشکیل مت هموگلوبین افزایش می یابد.
در پی این رویدادها در نهایت با رها شدن گروه "هِم"، تخریب پروتئین هموگلوبین هم اتفاق می افتد که این یافته با نتایج مطالعات اپیدمیولوژیک مختلف انجام شده در کشورهای پرو، چین و تایلند که اثر مواجهه با ذرات PM ۲.۵ را در افزایش آنمی و کاهش غلظت هموگلوبین در خون جمعیت زیادی از افراد بررسی نموده اند، مطابقت دارد. تخریب غیر آنزیمی گروه "هِم" توسط ذرات PM ۲.۵ در پروتئین های نوروگلوبین و سیتوکروم سلول های عصبی می تواند منجر به القای پاتوژنز بیماری آلزایمر ناشی از هیپوکسی مغزی شود.
نتایج اولیه این پژوهش در جلد ۸۱۰ نشریه معتبر Science of Total Environment انتشار یافته است.
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب