نتایج پژوهش محققان نشان داد؛
تاثیر مخرب آلودگی هوای تهران در سازوکارهای سلولی دخیل در آلزایمر
گروه هوش مصنوعی: نتایج پژوهش پژوهشگران دانشگاه تهران اثرات مخرب آلودگی هوای شهر تهران در القای سازوکارهای گوناگون سلولی و مولکولی دخیل در بیماری آلزایمر را شناسایی کرد.
به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از دانشگاه تهران، این مطالعه که در قالب 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 گوناگون سلولی و مولکولی دخیل در بیماری آلزایمر را شناسایی کند.
یافته های این پژوهش بطور ویژه بر نقش عمده ریزذرات معلق (PM ۲.۵) به عنوان خطرناک ترین جز آلاینده در هوای شهرهای آلوده، در القای هیپوکسی به عنوان یکی از عوامل خطر اصلی و مشترک در بروز بیماریهای زوال عصبی دلالت می کند.
بر اساس این گزارش، غلظت ذرات PM ۲.۵ جمع آوری شده در شهر تهران خصوصاً در فصول سرد به میزان نگران کننده، شش 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. از ین جهت، ساکنان شهرهای با هوای آلوده مانند شهر تهران در خطر جدی ابتلاء به بیماریهای مغزی ناشی از استنشاق طولانی مدت این ذرات، خصوصاً افزایش بیماری آلزایمر قرار دارند.
به گفته این محققین، بیش از ۹۵ درصد از موارد مبتلا به بیماری آلزایمر به عنوان شایع ترین بیماری زوال عصبی، بدون داشتن سابقه ژنتیکی و بطور تک گیر عمدتا با تأثیر 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 به عنوان 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 طور رشته ای در مغز شروع می شوند. بدین جهت 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 همین طور 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 به عنوان 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 HIF1α که در پروسه هیپوکسی نقش کلیدی دارد، رخ دهد.
همچنین یافته های این پژوهش بیان کننده افزایش لطمه 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 بطور ویژه ای نشان داد که بیان ژن و پروتئین های مقابله کننده با هیپوکسی در سلول های عصبی مانند پروتئین HIF1α 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 می توان گفت فعال شدن گیرنده AHR توسط ذرات PM 2.5 که با فعالیت نسخه برداری از ژن های تحت کنترل خود سبب افزایش بیان پروتئین های متابولیزه کننده ترکیبات بیگانه مانند Cyp1a1 و Cyp1E2 می شود بیشتر سبب 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 HIF1α و نوروگلوبین در سلول های روبه رو شده با ذرات نیز کاهش پیدا می کند که منجر به کاهش توان مقابله سلول ها با تنش اکسیداتیو القا شونده توسط ذرات می شود.
پژوهش های این تیم تحقیقاتی برای نخستین بار در دنیا با انجام مطالعات مختلف با رویکرد های بیوشیمی-بیوفیزیک روی پروتئین هموگلوبین نشان داد که این پروتئین در برخورد طولانی مدت و کوتاه مدت با ذرات PM ۲.۵ گرفتار لطمه اکسایشی شده و ساختار آن گرفتار واسرشتگی می شود. همین طور نشان داده شد که با اکسایش گروه پروستتیک هم در حضور ذرات اکسیداتیو PM ۲.۵ عملکرد پروتئین در توانایی حمل اکسیژن بسیار کاهش یافته، و به دنبال آن تشکیل مت هموگلوبین افزایش می یابد.
در پی این رویدادها در نهایت با رها شدن گروه هم، تخریب پروتئین هموگلوبین نیز 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 هم 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.
منبع: iagrp.ir
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب