راهکارهای نوین در درمان اسکیزوفرنی با تمرکز بر ارتباط پروتئین های MAP6 و Kv3.1
راهکارهای نوین در درمان اسکیزوفرنی با تمرکز بر ارتباط پروتئین های MAP6 و Kv3.1
محققان دانشگاه ایالتی اوهایو برای اولین بار ارتباطی بین دو پروتئین MAP6 و کانال Kv3.1 در بیماری اسکیزوفرنی کشف کردند که بر حرکت، اضطراب و حافظه در موش ها نیز تاثیر میگذارد. اختلال در این ارتباط منجر به بیش فعالی، کاهش اضطراب و مشکلات حافظه می شود. بنابراین درک تعامل بین پروتئین ها راه کارهایی را برای درمان ارائه میدهد.
چن گو، استادیار شیمی بیولوژیکی و داروشناسی در کالج پزشکی دانشگاه ایالتی اوهایو، می‌‌‌گوید: این دو پروتئین ظاهرا ربطی به هم ندارند اما مطالعه ما ارتباطی بین آنها ارائه کرده است که قبلا شناسایی نشده بود.
محققان با مطالعات پس از مرگ، ژن های خطر اسکیزوفرنی را بر اساس علائم اختلال عملکرد پروتئین در بافت مغز شناسایی کرده اند. از جمله پروتئین های موجود در این مطالعه MAP6 ،که در حفظ اسکلت سلولی نورون یا به طور خاص تر میکروتوبول ها نقش دارد و Kv3.1 که به کنترل حداکثر فرکانس سیگنال های الکتریکی از نورون ها کمک می کند میتوان نام برد. در آزمایشگاه چن گو سالهاست که برروی Kv3.1واغلب با استفاده از موش های دستکاری شده ژنتیکی مطالعه انجام میشود. هنگامی که تیم تحقیق در مورد ارتباط بین Kv3.1 و MAP6 شروع به کار کرد، اولین نویسنده این مطالعه، دی ما، دانشجوی فارغ التحصیل در آزمایشگاه، متوجه شد که موش‌های فاقد ژن برای هر دو پروتئین، تغییرات رفتاری مشابهی داشتند. بنابراین نگاهی دقیق‌تر به نحوه ارتباط و رفتار پروتئین با اختلال در توانایی اتصال آنها به یکدیگر در مناطق خاصی از مغز در موش‌ها انداختند: هیپوکامپ، که یادگیری و حافظه را کنترل می‌کند و نواحی اطراف آمیگدال، جایی که احساسات پردازش می شوند. محققان دریافتند که قطع کردن ارتباط پروتئین ها در آمیگدال منجر به کاهش ریسک گریزی می شود که در موش ها به عنوان عدم ترس از ارتفاع نشان داده شده است. مسدود کردن اتصال پروتئین ها در هیپوکامپ منجر به بیش فعالی و تشخیص ضعیف تر یک شی آشنا می شود. اگرچه برخی از تغییرات رفتاری در این آزمایش‌ها با فهرست طولانی‌تری از تغییرات مشاهده شده در موش‌هایی که به طور کامل فاقد یک یا هر دو ژن بودند، متفاوت بود. این یافته اطلاعات مهمی را در مورد مکان‌هایی ارائه میدهد که برهم‌کنش‌های پروتئین یا فقدان آن، قوی‌ترین اثر را بر رفتار دارند.
گو گفت: “عملکردهای فیزیولوژیکی مختلفی که ما روزانه درگیر آن هستیم، توسط نواحی مختلف مغز کنترل می شود. این پیشرفتی است که توسط مطالعه ما ارائه شده است زیرا قبلا واقعاً نمی‌دانستیم کدام ناحیه مغز مسئول این تغییرات است“. گام بعدی در آزمایشگاه گو، بررسی هرگونه ارتباط بین رفتار اجتماعی در موش ها و عملکرد این پروتئین ها در قشر جلوی مغز است، منطقه ای از مغز که برای تصمیم گیری و برنامه ریزی مهم است. در یک سری از آزمایش‌های بیوشیمی و زیست‌شناسی سلولی، محققان تعیین کردند که پروتئین‌ها چگونه به هم متصل می‌شوند و چگونه این اتصال روی موقعیت آنها در داخل نورون‌ها تأثیر میگذارد. نتایج نشان میدهد که MAP6 کانال Kv3.1 را در نوع خاصی از نورون‌های داخلی تثبیت می‌کند، جایی که به این سلول‌ها کمک می‌کند سیگنال‌های مغزی را روی یک مسیر یکنواخت نگه دارند. از سوی دیگر، کاهش بیان MAP6، به طور چشمگیری سطح Kv3.1 را در این نورون‌ها کاهش داد. یافته‌های ترکیبی نشان می‌دهند که وقتی پروتئین‌ها به درستی متصل نمی‌شوند،Kv3.1 کافی برای پشتیبانی از عملکرد کنترل سیگنال نورون‌های داخلی وجود ندارد، که منجر به عدم تعادل مهار و تحریک عصبی در مناطق آسیب‌دیده مغز و نواحی مرتبط با آن میشود. علائم رفتاری این نوع از اینترنورون ها که قادر به تولید تکانه های عصبی با فرکانس بالا است، یک هدف درمانی کلیدی برای اسکیزوفرنی است.
گو در این باره گفت: “مطالعه ما بیشتر ارتباطی بین اختلال عملکرد MAP6 و اختلال در سیگنال دهی بین نورون ها ارائه می دهد و اکنون می دانیم که دو پروتئین وجود دارد که با هم تعامل دارند و یکی می تواند دیگری را تغییر دهد.” “این امر مسیرهای بالقوه جدیدی را برای استراتژی های درمانی باز می کند.”
مرجع:
https://www.nature.com/articles/s41380-023-02286-7
.