دیدگاه جدیدی به مکانیزم های زمینه ساز بیماریهای آمیلوئیدی
10 ژوئیه 2014- بیماریهای آمیلوئیدی نظیر آلزایمر، دیابت نوع 2 و کاتاراکت(آب مروارید) و انسفالوپاتی اسفنجی شکل ((spongiform encephalopathiesهمگی دریک خصوصیت مشترک هستند و آن تجمع پروتئینها به شکل رشته های طویلی است که با هم مجتمع شده و تشکیل پلاکهایی را می دهند که در پاتولوژی این بیماریها نقش دارد.
شواهد جدید با استفاده از اسپکتروسکوپی دو بعدی مادون قرمز (2D IR)نشان می دهد یک ساختار حد واسط درهنگام تشکیل آمیلین می تواند سمیت تشکیل این پلاک ها را توضیح دهد. این کشف پنجره ای را برای استفاده از مداخلات احتمالی برای درمان این بیماریها گشود.
یک تصویر شماتیک از ساختار حد واسط درمسیر تجمع آمیلین
سرپرست این تحقیقات پرفسور Zanniاز دپارتمان شیمی دانشگاه ویکانسین (Wisconsin- Madison)می گوید: درک چگونگی و چرایی تشکیل پلاکهای آمیلین بی نهایت مشکل است زیرا باید شکل های اتمی مولکولهای پروتئین را در هنگام گردهمآیی آنها دنبال کرد و اکثر ابزارهای مطالعات زیستی در یک زمان فقط قادر به بررسی شکل یا حرکت هستند و قابلیت بررسی همزمان شکل مولکولها در حین حرکت را ندارند، ما با ابداع یک ابزار اسپکتروسکوپی جدید بنام اسپکتروسکوپی دو بعدی مادون قرمز (2D IR)توانستیم نحوه ی تشکیل پلاک را در لوله ی آزمایش دنبال کنیم.
محققین با استفاده از این تکنولوژی جدید توانستند پروتئین آمیلوئیدی مرتبط با بیماری دیابت نوع 2 را مطالعه کنند. آنها با استفاده از نشانه گذاری با ایزوتوپ ها به اندازه گیری مقدار ساختارهای ثانویه پرداختند. دانشمندان با بررسی تعداد زیادی از طیفهای اسپکتروسکوپی مادون قرمز(2D IR)از یک ناحیه ی خاص که به ناحیه ی FGAILمعروف است درطی چند ساعت متوالی توانستند تشکیل آمیلین را از مرحله ی گردهمآیی مونومرها تا تشکیل فیبربصورت بصری دنبال کنند.
دکتر Zanniمی گوید: ما دریافتیم که قبل از تشکیل پلاک، پروتئین ها ابتدا بشکل یک ساختار حد واسط غیر منتظره و جالب تغییر شکل می دهند پروتئین ها از یک شکل انتقالی از فنرهای نامنظم (بصورت مونوها) به شکل صفحات بتای منظم (بصورت اولیگومر) تغییر حالت می دهند سپس این صفحات بتای منظم مجدداً تبدیل به ساختار نامنظمی بشکل فیبر می شوند.
نتایج بدست آمده از این تحقیق به روشن شدن فیزیک فرآیند تجمع مونومرها تا تشکیل پلاک، شیمی ممانعت کننده های آمیلوئیدی ، بیولوژی دیابت نوع 2 و روشن شدن تناقضات اطلاعات قبلی کمک می کند.
نویسندگان مقاله می گویند: تفاوت بین گونه ها در استعداد آنها در ابتلا به دیابت نوع 2 ممکن است با ظرفیت تشکیل این ساختارهای حد واسط آمیلین در ارتباط باشد و این موضوع می تواند علت ابتلا انسان به این بیماری وعدم ابتلا سگها و موشهای صحرایی به دیابت را توضیح دهد.
دکتر Zanniمی گوید: نتایج بدست آمده ما را به دستکاری و مهندسی DNAانسان برای تطابق با ماده ی ژنتیکی موشهای صحرایی تشویق نمی کند اما از آنجائیکه این نتایج نشان داد که باید از تشکیل ساختار حد واسط ممانعت کنیم ما را به تولید ممانعت کننده های تشکیل پلاک یا درمانهای جایگزینی هورمون برای افرادیکه از دیابت نوع 2 رنج می برند، تشویق می نماید.
دکتر Zanniمی افزاید: جهش ها در ناحیه ی FGAILممکن است از تشکیل فیبر از طریق تداخل با تشکیل ساختارهای حدواسط جلوگیری نماید.
منبع:www.sciencedaily.com/releases/2014/140710130618.htm