راز تاو در آلزایمر؛ چرا آسیب این پروتئین با افت حافظه ارتباط پیدا می کند؟

به گزارش خط سلامت  در مقاله قبل دیدیم که آمیلوئید می تواند در فضای بین نورون ها تجمع پیدا کند. اما داستان تاو متفاوت است. تاو درون سلول عصبی قرار دارد و در حالت طبیعی برای حفظ ساختار و عملکرد نورون ضروری است. مشکل زمانی آغاز می شود که این پروتئین دچار تغییرات غیرطبیعی شود و از وظیفه طبیعی خود فاصله بگیرد.

اینجا یکی از مهمترین پرسش های علم آلزایمر مطرح می شود: چرا پروتئینی که در مغز سالم برای عملکرد نورون ضروری است، در بیماری آلزایمر به بخشی از فرایند آسیب نورونی تبدیل می شود؟

تاو در مغز سالم چه کار می کند؟

تاو یک پروتئین وابسته به ریزلوله ها یا Microtubule Associated Protein است. نام آن ممکن است پیچیده به نظر برسد، اما عملکردش را می توان با یک تصویر ساده توضیح داد.

نورون را مانند یک شهر بزرگ تصور کنید که باید دائما مواد مختلفی مانند پروتئین ها، مولکول ها و مواد مورد نیاز سلول را از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل کند. درون نورون، ساختارهایی به نام ریزلوله ها یا Microtubules مانند مسیرهای حمل و نقل عمل می کنند. تاو به اتصال و پایدار ماندن این ریزلوله ها کمک می کند و در نتیجه بخشی از ساختار مورد نیاز برای حمل و نقل درون سلولی نورون را پشتیبانی می کند. بنابراین تاو در مغز سالم دشمن نیست؛ برعکس، بخشی از سیستم طبیعی نگهداری و عملکرد سلول عصبی است. پس مسئله این نیست که تاو وجود دارد. مسئله این است که تاو تغییر می کند و رفتار طبیعی خود را از دست می دهد.

چه اتفاقی برای تاو می افتد؟

در بیماری آلزایمر، تاو می تواند تحت مجموعه ای از تغییرات شیمیایی و ساختاری قرار گیرد. یکی از تغییرات مهمی که در این فرایند مورد توجه قرار گرفته، فسفریلاسیون بیش از حد یا Hyperphosphorylation است.

در این حالت، گروه های فسفات بیشتری به تاو متصل می شوند و این تغییر می تواند ویژگی های عملکردی پروتئین را تغییر دهد. در نتیجه، تاو ممکن است مانند گذشته نتواند به ریزلوله ها متصل شود و به پایداری آنها کمک کند. با اختلال در این سیستم، حمل و نقل درون نورون نیز می تواند آسیب ببیند.

از طرف دیگر، تاوهای تغییر یافته می توانند به یکدیگر متصل شوند و ساختارهای غیرطبیعی تشکیل دهند. این فرایند با شکل گیری رشته ها و در نهایت کلاف های نوروفیبریلاری یا Neurofibrillary Tangles ارتباط دارد.

کلاف تاو دقیقا یعنی چه؟

وقتی در منابع علمی از کلاف های نوروفیبریلاری یا NFTs صحبت می شود، منظور تجمع های غیرطبیعی پروتئین تاو درون نورون هاست.

برای ساده تر شدن موضوع می توان این فرایند را به شکل زیر تصور کرد: تاو طبیعی، سپس تغییرات شیمیایی و ساختاری، بعد تاوی غیرطبیعی، تجمع تاو و در نهایت شکل گیری کلاف های نوروفیبریلاری.

البته این مسیر در مغز انسان یک زنجیره ساده و کاملا خطی نیست. عوامل مختلفی می توانند بر تغییرات تاو، تجمع آن، انتقال آن در مغز و توانایی سلول ها برای پاک سازی پروتئین های آسیب دیده اثر بگذارند. بنابراین بهتر است این تصویر را یک مدل ساده برای فهم فرایند بدانیم، نه توصیف کامل تمام اتفاقاتی که در مغز رخ می دهد.

چرا تجمع تاو برای نورون خطرناک است؟

نورون ها سلول هایی بسیار پیچیده هستند. بعضی از آنها زوائدی بسیار طولانی دارند و برای زنده ماندن و عملکرد طبیعی خود باید مواد مختلف را در طول این مسیرها جابه جا کنند. اگر ساختار ریزلوله ها و سیستم حمل و نقل درون سلولی دچار اختلال شود، عملکرد نورون نیز می تواند آسیب ببیند.

از سوی دیگر، آسیب مرتبط با تاو با اختلال عملکرد سیناپس ها و آسیب نورونی ارتباط دارد. به این ترتیب، مسئله فقط وجود یک پروتئین تجمع یافته نیست؛ بلکه صحبت از اختلال در یکی از سیستم های حیاتی سلول عصبی است.

مؤسسه ملی سالمندی نیز توضیح می دهد که تاوی غیرطبیعی می تواند از ریزلوله ها جدا شود و به شکل رشته هایی درون نورون تجمع پیدا کند؛ فرایندی که با اختلال در انتقال مواد درون سلول عصبی ارتباط دارد.

چرا تاو برای حافظه اهمیت زیادی دارد؟

یکی از یافته های مهم در پژوهش های آلزایمر این است که میزان و گستردگی آسیب مرتبط با تاو، در بسیاری از مطالعات ارتباط نزدیکی با شدت اختلال شناختی دارد.

به زبان ساده، هرچه آسیب و تجمع غیرطبیعی تاو در مناطق بیشتری از مغز گسترش پیدا کند، احتمال مشاهده اختلال شناختی شدیدتر نیز افزایش می یابد.

این موضوع باعث شده تاو به یکی از مهم ترین موضوعات پژوهش های آلزایمر تبدیل شود. در مطالعات مختلف، ارتباط آسیب تاو با عملکرد شناختی گاهی از ارتباط بار آمیلوئید با شدت علائم نزدیک تر گزارش شده است.به همین دلیل، پژوهشگران علاوه بر آمیلوئید، به دنبال راه هایی برای شناسایی، اندازه گیری و هدف قرار دادن آسیب مرتبط با تاو هستند.

البته این یافته به این معنا نیست که تاو به تنهایی علت تمام علائم آلزایمر است. آلزایمر یک بیماری پیچیده و چندعاملی است و آمیلوئید، تاو، آسیب سیناپسی، التهاب عصبی، تغییرات عروقی و سایر فرایندهای سلولی می توانند در شکل گیری و پیشرفت آسیب مغزی با یکدیگر تعامل داشته باشند.

آمیلوئید و تاو چه تفاوتی دارند؟

برای فهم داستان آلزایمر، تفاوت میان آمیلوئید و تاو اهمیت زیادی دارد. آمیلوئید بتا یا Amyloid beta بیشتر به شکل تجمعات و پلاک هایی در فضای خارج از نورون ها شناخته می شود. در مقابل، تاو عمدتا درون نورون قرار دارد و تغییرات و تجمع غیرطبیعی آن در داخل سلول عصبی رخ می دهد.

به همین دلیل، می توان گفت آمیلوئید و تاو دو بخش متفاوت از یک داستان پیچیده هستند. در مقاله قبل، آمیلوئید را بررسی کردیم و دیدیم که چگونه تجمع این پروتئین می تواند بخشی از تغییرات مرتبط با آلزایمر باشد. حالا با تاو وارد فضای داخلی نورون می شویم؛ جایی که اختلال در ساختار سلول و سیستم حمل و نقل درون آن می تواند به آسیب عملکردی نورون منجر شود. اما داستان هنوز تمام نشده است.

آیا تاو همان چیزی است که حافظه را از بین می برد؟

پاسخ این سوال به این سادگی نیست. آسیب تاو با اختلال عملکرد نورون ها و شبکه های مغزی مرتبط است و گسترش آن در مغز با شدت اختلال شناختی ارتباط نشان داده است، اما نمی توان گفت یک کلاف تاو به تنهایی باعث از بین رفتن یک خاطره می شود.

حافظه نتیجه فعالیت شبکه گسترده ای از نورون ها، سیناپس ها و مناطق مختلف مغز است. وقتی بیماری آلزایمر پیشرفت می کند، مجموعه ای از تغییرات همزمان می توانند این شبکه ها را مختل کنند. به همین دلیل، برای فهم واقعی آلزایمر باید آمیلوئید، تاو، التهاب عصبی، عروق مغزی، سیناپس ها و سایر فرایندهای سلولی را در کنار یکدیگر دید.

نگاه روانشناختی 

از نگاه روانشناسی بالینی، شناخت این فرایند یک نکته مهم دیگر هم دارد: نباید هر بار که فردی در به یاد آوردن یک اسم یا یک اتفاق دچار مشکل می شود، آن را به معنای وجود تاو یا آلزایمر تفسیر کرد. حافظه انسان تحت تاثیر عوامل بسیار زیادی مانند خواب، استرس، اضطراب، افسردگی، داروها، خستگی و شرایط جسمی قرار دارد. فراموشی های روزمره به تنهایی نمی توانند وجود آلزایمر را مشخص کنند.

آنچه اهمیت بیشتری دارد، تغییرات پایدار و پیشرونده در عملکرد شناختی و تاثیر آنها بر زندگی روزمره است. تشخیص نیز باید بر اساس ارزیابی تخصصی و شواهد بالینی و در صورت نیاز بررسی های زیستی انجام شود.

تاو؛ از پروتئین ضروری تا نشانگر مهم آسیب نورونی

تاو در مغز سالم بخشی از سیستم طبیعی نورون است. اما در آلزایمر، تغییرات این پروتئین می تواند آن را از یک عنصر ضروری برای پایداری ساختار نورون به بخشی از فرایند آسیب سلولی تبدیل کند.

از دست رفتن عملکرد طبیعی تاو، تغییرات شیمیایی، تجمع پروتئین و شکل گیری کلاف های نوروفیبریلاری، مجموعه ای از فرایندهایی هستند که دانشمندان برای فهم ارتباط میان آسیب سلولی و افت شناختی بررسی می کنند.

 آلزایمر را نباید با یک پروتئین توضیح داد. آمیلوئید ممکن است بخشی از داستان باشد، تاو بخش دیگری از آن، و التهاب، عروق، سد خونی مغزی و آسیب سیناپسی نیز فصل های دیگر این داستان پیچیده هستند.

پایان خبر برای ورود به صفحه اینستاگرام دکتر مریم سامانی (روانشناس بالینی) کلیک کنید.

تمام مطالب سایت اختصاصی و توسط تحریریه خط سلامت تولید شده است، استفاده با ذکر منبع و لینک دهی بلامانع است