اخبار مرکز

پروتئین فیبرینوژن پلاسمای خون به طور مستقیم با سلول‌های عصبی تعامل می‌کند و باعث التهاب مغز می‌شود

دیوید لومینادزه، Ph.D، استاد جراحی و فارماکولوژی مولکولی و فیزیولوژی در کالج پزشکی مورسانی بهداشت دانشگاه فلوریدا جنوبی (USF Health)

بیماری‌های التهابی عصبی، از جمله بیماری آلزایمر و آسیب‌های مغزی تروماتیک، با رسوبهای پروتئینی به نام فیبرین در ارتباط هستند که از فاکتور انعقاد خون فیبرینوژن مشتق شد‌ه‌اند. این رسوب‌های فیبرینِ شبکه مانند در خارج از رگ‌های خونی مغز رخ می‌دهد و به مرگ برخی از سلول‌های سیستم عصبی مرکزی (نورون‌ها) کمک می‌کند که در نهایت باعث ایجاد اختلال در حافظه می‌گردد.

برای نخستین بار، تیمی از کالج پزشکی مرسانی از دانشگاه بهداشت فلوریدا جنوبی (USF Health) نتایجی به دست آورده است که قبل از اینکه فیبرینوژن محلول به مولکول‌های فیبرین نامحلول تبدیل شود و به طور مضر انباشته شود، به صورت مستقیم با نورون‌ها ارتباط برقرار کرده و باعث ایجاد آسیب و واکنش التهابی می‌شود. محققان هم‌چنین یافتند که فیبرینوژن به طور خاص به دو گیرنده فیبرینوژن در سطح نورون‌ها متصل می‌شود: پروتئین پریون سلولی (PrPC) و مولکول چسبندگی داخل سلولی-۱ (ICAM-1).

مطالعه پیش بالینی این گروه در ۱۸ سپتامبر در شماره ویژه‌ای تحت عنوان “پریون‌ها و مکانیسم های مشابه پریون در بیماری و عملکرد بیولوژیکی” در ژورنال MDPI-Biomolecules منتشر شد.

این یافته‌ها به شناسایی درمان‌های هدفمند برای کمک به جلوگیری یا توقف تخریب عصبی در بیماری آلزایمر، آسیب مغزی تروماتیک، یا سایر بیماری‌های عصبی التهابی مزمن مرتبط با نفوذپذیری عروقی غیرطبیعی (نشت) در مغز نقش دارند.

دیوید لومینادزه، محقق اصلی، پروفسور جراحی و فیزیولوژی مولکولی و فارماکولوژی مولکولی، گفت: فیبرینوژن یکی از مقصران نادیده گرفته شده درگیر در فرآیندهای تخریب عصبی و در نتیجه از دست دادن حافظه است. “مطالعه ما نشان می‌دهد که فیبرینوژن نه تنها یک نشان‌گر (شاخص بیولوژیکی) التهاب است بلکه می‌تواند عامل التهاب در مغز باشد.”

فیبرینوژن پروتئینی است که به طور طبیعی در کبد تولید می‌شود و در سراسر جریان خون به سایر اندام‌ها و بافت‌ها می‌رود. در خارج از رگ‌های خونی، فیبرینوژن توسط آنزیم ترومبین در طی تشکیل لخته خون به فیبرین تبدیل می‌شود و نقش کلیدی در بهبود زخم دارد.

آزمایشگاه دکتر لومینادزه بر درک تغییرات مولکولی موثر بر گردش خون در کوچکترین رگ‌های خونی بدن متمرکز است – از جمله درک اینکه چگونه تغییرات میکروواسکولار ناشی از التهاب به ویژه در حافظه کوتاه مدت امکان ایجاد آسیب را دارد.

برهمکنش های فیبرینوژن پروتئین پلاسمای خون (Fg) با گیرنده‌های آن، پروتئین پریون سلولی (PrPc) و مولکول چسبندگی بین سلولی-۱ (ICAM-1)، بر روی سطح نورون‌ها با نقاط قرمز با استفاده از روشی به نام سنجش نزدیکی نشان داده شده است (PLA). وجود نقاط قرمز نشان دهنده تعامل پروتئین هدف با گیرنده آن است. هسته‌های عصبی به رنگ آبی نشان داده شده‌اند. اعتبار: آزمایشگاه دیوید لومینادزه، USF Health

دکتر لومینادزه و همکاران نشان داده‌اند که بیماری التهابی با غلظت بالای فیبرینوژن در خون، افزایش تولید رادیکال‌های آزاد بالقوه آسیب‌رسان، فعال شدن سلول‌های عصبی و نفوذپذیری میکروواسکولار در ارتباط است. گروه دکتر لومینادزه در مطالعات قبلی با استفاده از مدل موشی آسیب مغزی تروماتیک خفیف تا متوسط، گزارش دادند که فیبرینوژن پس از عبور از دیواره عروقی در فضاهای بین مویرگ‌ها و آستروسیت‌ها (یک نوع دیگر از سلول‌های مغزی که رگ‌ها و نورون‌ها را به هم متصل می‌کند) انباشته شده و آستروسیت‌ها را فعال می‌کند. این فعال‌سازی هم‌زمان با افزایش تخریب عصبی و کاهش حافظه کوتاه مدت بود.

در آخرین مطالعه، محققان USF Health آزمایش کردند که آیا فیبرینوژن، علاوه بر تعامل با آستروسیت‌ها، می‌تواند مستقیماً با سلول‌های عصبی (سلول‌های عصبی که برای حمل اطلاعات در سراسر بدن انسان و هماهنگ کردن همه عملکردهای حیاتی بدن ضروری هستند) ارتباط برقرار کند؟

آن‌ها نورون‌های مغز موش سالمی را که در پتری دیش رشد کرده بودند را در معرض فیبرینوژن قرار دادند. فیبرینوژن باعث افزایش مرگ نورون‌ها شد،. در این فرآیند از مهارکننده ترومبین که از تبدیل فیبرینوژن به فیبرین جلوگیری می‌کند، استفاده نشده بود. این یافته مشخص کرد که فیبرینوژن محلول – و در مراحل بعدی، فیبرین – می‌تواند اثرات سمی مشابهی بر نورون‌ها داشته باشد.

علاوه بر این، مهار کردن گیرنده‌های فیبرینوژن PrPC و ICAM-1 موجود در سطح نورون‌ها (که اساساً مانع اتصال محکم فیبرینوژن به این گیرنده‌ها می‌شود) واکنش‌های التهابی‌ای را که منجر به تخریب عصبی می‌شود، کاهش می‌دهد.

طبق اظهار نظر نویسندگان، این مطالعه نشان داد که تعامل بین فیبرینوژن و نورون‌ها باعث افزایش بیان سیتوکین پیش التهابی اینترلوکین ۶ (IL-6)، افزایش آسیب اکسیداتیو و مرگ نورونی می‌شود که تا حدی به دلیل ارتباط مستقیم آن (تماس) با PrPC وICAM-1عصبی می‌باشد.

تحقیقات بیشتری مورد نیاز است.دکتر لومینادزه گفت، اما در مجموع مطالعه USF Health نشان می‌دهد که مشکلات حافظه کوتاه مدت ناشی از بیماری‌های عصبی با التهاب زمینه‌ای ممکن است با چندین مداخله کاهش یابد. وی خاطرنشان که از جمله این موارد می‌توان به کاهش التهاب عمومی، کاهش غلظت فیبرینوژن در خون با کاهش سنتز فیبرینوژن و مسدود کردن اتصال فیبرینوژن به گیرنده‌های عصبی آن اشاره کرد.

لینک منبع خبر:

https://medicalxpress.com/news/2021-11-blood-plasma-protein-fibrinogen-interacts.html