همانطور که دانشمندان LMU در کشت های سلولی نشان داده اند، افزودن اسیدهای چرب با زنجیره بلند می تواند غشای سلولی را ضخیم کند و فعالیت یک آنزیم کلیدی را تغییر دهد.
یکی از ویژگی های بارز بیماری آلزایمر رسوب پروتئین آمیلوئید بتا است که به هم چسبیده و پلاک هایی در مغز ایجاد می کند. پروتئین آمیلوئید بتا توسط آنزیمی که در غشای سلولی قرار دارد تولید می شود. تیمی به سرپرستی پروفسور هارالد اشتاینر و دکتر ادگار داوکینز از مرکز بیومدیکال مونیخ در LMU اکنون نشان داده اند که تولید آمیلوئید β تحت تأثیر ضخامت غشاء است.
غشای سلولی از دو لایه لیپیدی تشکیل شده است. با افزودن خارجی لیپیدهای بیشتر، می توان آنها را غلیظ کرد که خواص آنها را تغییر می دهد. در مطالعات قبلی، تیم Steiner قبلاً در سیستمهای مدل بدون سلول نشان داده بود که چنین تغییراتی بر تولید آمیلوئید β تأثیر میگذارد. این اثر به این دلیل به وجود می آید که آنزیم کلیدی برای تولید آمیلوئید-β، به اصطلاح γ-سکرتاز، در داخل غشاء موضعی است.
بازسازی در غشای سلولی فعالیت آنزیم را تغییر می دهد
اکنون محققان نشان داده اند که این مکانیسم های اساسی در سلول ها نیز اعمال می شود. برای این منظور، آنها با توسعه روش هایی برای اصلاح ویژگی های غشای سلولی زنده در کشت های سلولی شروع به کار کردند. به این ترتیب، آنها توانستند نشان دهند که افزودن یک اسید چرب با زنجیره بلند – یکی از اجزای سازنده لیپیدها – در واقع منجر به بازسازی در غشای سلولی شد. این مدولاسیون ترکیب غشا نیز با تغییراتی در فعالیت γ-سکرتاز همراه بود.
روشی که این امر بر تولید آمیلوئید-β تأثیر گذاشت، غیر یکنواخت بود: “اگرچه هدف ما سرکوب تولید آمیلوئید-β بود، ما مطمئن شدیم که تیمارهای لیپیدی اثرات پیچیده ای بر تولید این پروتئین در بیولوژیکی دارند. داوکینز گزارش می دهد. بسته به زمینه ژنتیکی سلول هایی که استفاده کردیم، توانستیم مقادیر آمیلوئید بتا را کاهش یا افزایش دهیم.
در درازمدت، دانشمندان در نتایج خود پتانسیل را برای ارائه انگیزه های جدید به استراتژی های درمانی مبتنی بر لیپید برای بیماری آلزایمر می بینند. اشتاینر میگوید: «مطالعه ما حاوی ملاحظات مهمی در این زمینه است، که محققان باید هنگام ارزیابی رویکردهای بالقوه مبتنی بر لیپید به آنها توجه کنند.
منبع:
Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen (LMU)
مرجع مجله:
داوکینز، ای. و همکاران. (2023). بازسازی چربی غشاء فرآیند γ-سکرتاز را تعدیل می کند. مجله شیمی بیولوژیکی. doi.org/10.1016/j.jbc.2023.103027.