نقش شگفت‌انگیز عفونت روده در بیماری آلزایمر

پیوند غیرمنتظره بین عفونت مزمن روده و بیماری آلزایمر

محققان دانشگاه ایالت آریزونا و مؤسسه آلزایمر بنر به همراه همکاران خود، پیوندی شگفت‌انگیز بین یک عفونت مزمن روده‌ای ناشی از یک ویروس رایج و توسعه بیماری آلزایمر در یک زیرمجموعه از افراد کشف کرده‌اند. برآورد می‌شود که بیشتر انسان‌ها در طی چند دهه اول زندگی خود به این ویروس، که به نام ویروس سیتومگالو (HCMV) شناخته می‌شود، مبتلا می‌شوند. ویروس سیتومگالو یکی از نه ویروس هرپس است، اما به عنوان یک بیماری مقاربتی شناخته نمی‌شود. این ویروس معمولاً از طریق تماس با مایعات بدن منتقل می‌شود و تنها زمانی که ویروس فعال است، گسترش می‌یابد.

بر اساس تحقیقات جدید، در برخی افراد، این ویروس ممکن است در حالت فعال در روده باقی بماند و از آنجا از طریق عصب واگ به مغز منتقل شود. عصب واگ یک جاده اطلاعاتی حیاتی است که روده و مغز را به هم متصل می‌کند. هنگامی که ویروس به مغز می‌رسد، می‌تواند سیستم ایمنی را تغییر دهد و به سایر تغییرات مرتبط با بیماری آلزایمر کمک کند. اگر فرضیات محققان تأیید شود، ممکن است بتوانند ارزیابی کنند که آیا داروهای ضدویروسی موجود می‌توانند این نوع بیماری آلزایمر را درمان یا پیشگیری کنند. آن‌ها در حال حاضر در حال توسعه یک آزمایش خون برای شناسایی افرادی هستند که عفونت فعال HCMV دارند و ممکن است از داروهای ضدویروسی بهره‌مند شوند.

دکتر بن ریدهد، نویسنده اصلی این مطالعه و استاد پژوهشی در مرکز تحقیقات بیماری‌های عصبی دانشگاه ایالت آریزونا-بنر، گفت: “ما فکر می‌کنیم که یک زیرنوع بیولوژیکی منحصر به فرد از آلزایمر را پیدا کرده‌ایم که ممکن است ۲۵٪ تا ۴۵٪ از افراد مبتلا به این بیماری را تحت تأثیر قرار دهد.” وی افزود: “این زیرنوع از آلزایمر شامل پلاک‌های آمیلوئید و تنگل‌های تاو است که ناهنجاری‌های میکروسکوپی مغز برای تشخیص به شمار می‌روند و دارای یک پروفایل بیولوژیکی متمایز از ویروس، آنتی‌بادی‌ها و سلول‌های ایمنی در مغز است.”

یافته‌ها امروز در مجله “آلزایمر و زوال عقل: نشریه انجمن آلزایمر” منتشر شد. محققان دانشگاه ایالت آریزونا، مؤسسه آلزایمر بنر، مؤسسه تحقیقات سلامت بنر سان و مؤسسه تحقیقات ژنومیک ترنسلیشنال (TGen) رهبری این تلاش همکاری را بر عهده داشتند که شامل محققانی از مدرسه پزشکی UMass Chan، مؤسسه بیولوژی سیستم‌ها، مرکز پزشکی دانشگاه راش، مدرسه پزشکی آیکان در کوه سینا و سایر مؤسسات بود.

نقش سلول‌های ایمنی مغز

تیم تحقیقاتی پیشنهاد می‌کند که برخی از افرادی که به HCMV مبتلا می‌شوند، دچار عفونت مزمن روده‌ای می‌شوند. سپس ویروس به جریان خون وارد می‌شود یا از طریق عصب واگ به مغز منتقل می‌شود. در آنجا، توسط سلول‌های ایمنی مغز، به نام میکروگلیا، شناسایی می‌شود که باعث فعال شدن بیان یک ژن خاص به نام CD83 می‌شود. این ویروس ممکن است به تغییرات بیولوژیکی مرتبط با توسعه بیماری آلزایمر کمک کند.

میکروگلیا، یا سلول‌های ایمنی مغز، در پاسخ به عفونت‌ها فعال می‌شوند. در حالی که در ابتدا محافظت‌کننده هستند، افزایش پایدار فعالیت میکروگلیا ممکن است به التهاب مزمن و آسیب عصبی منجر شود که در پیشرفت بیماری‌های عصبی‌تحلیل‌برنده، از جمله آلزایمر، نقش دارد. در مطالعه‌ای که اوایل امسال در “Nature Communications” منتشر شد، محققان دریافتند که مغزهای پس از مرگ شرکت‌کنندگان تحقیقاتی با بیماری آلزایمر بیشتر از مغزهای بدون آلزایمر، حاوی میکروگلیاهای خاص CD83(+) بودند.

در حین بررسی علت این پدیده، آن‌ها آنتی‌بادی‌ای را در روده‌های این افراد کشف کردند که با این احتمال سازگار است که یک عفونت می‌تواند به این نوع آلزایمر کمک کند. در مطالعه جدید، محققان به دنبال درک عواملی بودند که ممکن است تولید آنتی‌بادی‌های روده‌ای را تحریک کند. تیم، مایع نخاعی این افراد را بررسی کرد که نشان داد آنتی‌بادی‌ها به طور خاص علیه HCMV هستند. این موضوع جستجویی برای شواهد عفونت HCMV در بافت روده و مغز این افراد را به دنبال داشت که آن‌ها موفق به یافتن آن شدند. آن‌ها همچنین HCMV را در عصب واگ همان افراد مشاهده کردند، که احتمالاً نشان‌دهنده این است که این ویروس چگونه به مغز منتقل می‌شود.

تحقیقات جدید درباره ارتباط عفونت سیتومگالوویروس و بیماری آلزایمر

با همکاری دانشگاه راش، محققان توانستند ارتباط بین عفونت سیتومگالوویروس و میکروگلیای CD83(+) را در یک گروه مستقل از بیماران مبتلا به آلزایمر بازتولید کنند. برای بررسی بیشتر تأثیر این ویروس، تیم تحقیقاتی از مدل‌های سلولی مغز انسان استفاده کرد تا توانایی ویروس در ایجاد تغییرات مولکولی مرتبط با این نوع خاص از بیماری آلزایمر را نشان دهد. قرار گرفتن در معرض این ویروس باعث افزایش تولید پروتئین‌های آمیلوئید و تاو فسفریله شد و به تخریب و مرگ نورون‌ها کمک کرد.

آیا HCMV مسئول بیماری آلزایمر در برخی افراد است؟ HCMV می‌تواند انسان‌ها را در هر سنی آلوده کند. در بیشتر افراد سالم، عفونت بدون علامت است اما ممکن است به صورت یک بیماری خفیف شبیه آنفولانزا بروز کند. حدود 80 درصد افراد تا سن 80 سالگی شواهدی از آنتی‌بادی‌ها را نشان می‌دهند. با این حال، محققان فقط HCMV روده‌ای را در یک زیرمجموعه از افراد شناسایی کردند و به نظر می‌رسد این عفونت عامل مهمی در حضور ویروس در مغز باشد. از این رو، محققان تأکید می‌کنند که تنها تماس با HCMV، که تقریباً برای همه افراد پیش می‌آید، نباید موجب نگرانی شود.

اگرچه محققان بیش از 100 سال پیش پیشنهاد کردند که ویروس‌ها یا میکروب‌های مضر می‌توانند به بیماری آلزایمر کمک کنند، اما هیچ پاتوژن خاصی به طور مداوم با این بیماری مرتبط نشده است. محققان معتقدند که این دو مطالعه نشان‌دهنده تأثیر بالقوه عفونت‌ها بر سلامت مغز و نروژنراسیون به طور کلی است. با این حال، آن‌ها اضافه می‌کنند که مطالعات مستقل برای آزمایش یافته‌ها و فرضیات حاصل از این تحقیقات ضروری است.

حمایت از تحقیق و منابع

این مطالعه با حمایت بنیاد NOMIS، بنیاد آلزایمر بنر، مؤسسات ملی بهداشت و کنسرسیوم آلزایمر آریزونا انجام شد. بیورپوزیتوری‌های منحصر به فرد آریزونا، به ویژه برنامه اهدای مغز و بدن در مؤسسه تحقیقات بهداشت بنر سان، نمونه‌های بافت و منابعی از جمله روده، عصب واگ، مغز و مایع نخاعی را فراهم کردند. مطالعات رهبری شده توسط دانشگاه راش، شامل مطالعات سفارش‌های مذهبی و مطالعه حافظه و پیری، نمونه‌های مغزی و داده‌های اضافی را ارائه دادند. این امکان را برای محققان فراهم کرد تا تحقیقاتی دقیق‌تر انجام دهند و ریشه‌های سیستمیک بیماری آلزایمر را به جای ریشه‌های صرفاً عصبی مورد بررسی قرار دهند.

ریدهد، استاد کرسی تحقیقات زوال عقل در این مرکز، گفت: “دسترسی به بافت‌های مختلف از یک فرد خاص برای ما بسیار حیاتی بود و این امکان را میسر کرد که تحقیقات را به هم مرتبط کنیم. آریزونا تنها جایی است که من می‌دانم چنین مطالعه‌ای می‌توانسته انجام شود و ما از برنامه اهدای مغز و بدن بنر به خاطر حمایتشان سپاسگزاریم.”

دکتر اریک ریمان، مدیر اجرایی مؤسسه آلزایمر بنر و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: “ما بسیار سپاسگزاریم از شرکت‌کنندگان در تحقیق، همکاران و حامیان که این فرصت را برای پیشبرد این تحقیق فراهم کردند، فرصتی که هیچ‌یک از ما به تنهایی نمی‌توانستیم به آن دست یابیم. ما از این فرصت هیجان‌زده هستیم که محققان یافته‌های ما را به روش‌هایی آزمایش کنند که در مطالعه، زیرگروه‌بندی، درمان و پیشگیری از بیماری آلزایمر تأثیرگذار باشد.”

سوالات مهم و تحقیقات آینده

یافته‌های مطالعه اخیر یک سوال مهم را مطرح می‌کند: آیا داروهای ضد ویروسی می‌توانند به درمان بیماران آلزایمری که عفونت مزمن HCMV دارند کمک کنند؟ محققان در حال حاضر بر روی یک آزمایش خون برای شناسایی افرادی که این نوع عفونت مزمن روده‌ای HCMV را دارند، کار می‌کنند. آن‌ها امیدوارند که از این آزمایش در کنار آزمایش‌های خون جدید آلزایمر استفاده کنند تا ارزیابی کنند که آیا داروهای ضد ویروسی موجود می‌توانند برای درمان یا پیشگیری از این نوع بیماری آلزایمر به کار روند.

مؤسسات تحقیقاتی درگیر در این مطالعه که در مجله آلزایمر و زوال عقل منتشر شده است، شامل مرکز تحقیقات بیماری‌های نروژنراتیو ASU-Banner در مؤسسه بیودیزاین در ASU؛ پزشکی وایل کرنل؛ مدرسه پزشکی آیکاهن؛ مدرسه پزشکی چان دانشگاه ماساچوست؛ مؤسسه تحقیقات ژنومیک ترنسلیشنال؛ مؤسسه بیولوژی سیستم‌ها؛ شرکت سرایمیون؛ مرکز پزشکی دانشگاه راش؛ مؤسسه تحقیقات بهداشت بنر سان؛ و مؤسسه آلزایمر بنر هستند.