مطالعات نوینی بر تغییرات مولکولی مرتبط با سندروم رت
محققان در کالج پزشکی بیلور، مؤسسه تحقیقات عصبی جان و دن دَنکین (Duncan NRI) در بیمارستان کودکان تگزاس و مجموعه‌ای از نهادهای همکار، به یافته‌های تازه‌ای درباره‌ی دگرگونی‌های رخ‌داده در سطح مولکولی که با سندروم رت در ارتباط است، دست یافته‌اند. سندروم رت یک اختلال عصبی شدید است که ناشی از جهش‌هایی در ژن MeCP2 می‌باشد، این ژن مسئول تولید پروتئین متیل-CpG باندینگ ۲ است. این گروه تحقیقاتی در نشریه‌ی Neuron گزارش داده‌اند که از دست رفتن MeCP2 در دوران بزرگسالی باعث یک اختلال بی‌درنگ و رو به پیشرفت در نحوه بیان صدها ژن می‌شود؛ بعضی از این ژن‌ها فعال و برخی دیگر غیرفعال می‌شوند. این تغییرات قبل از آنکه اختلالی قابل‌اندازه‌گیری در عملکرد عصبی رخ دهد، اتفاق می‌افتد.
پروتئین MeCP2 عمدتاً در نورون‌ها، یا همان سلول‌های مغزی، وجود دارد. این پروتئین، درست مثل یک رهبر ارکستر، روند بیان ژن‌ها را در بدن کنترل می‌کند. زمانی که جهش‌ها باعث تولید پروتئین ناقص MeCP2 می‌شوند، این رهبر دیگر قادر به تنظیم بیان ژن‌ها نیست؛ در نتیجه بیان هماهنگ ژن‌هایی که برای عملکرد نرمال مغز ضروری هستند، از بین می‌رود. همین ناهماهنگی در بیان ژن‌ها است که در نهایت سندروم رت را پدید می‌آورد.
آقای دکتر سمیر اس. باجیکار، نویسنده‌ی اول این مقاله، این‌طور توضیح می‌دهد: «هدف ما در این مطالعه، درک بهتر تغییرات مولکولی بوده که بعد از از دست رفتن عملکرد MeCP2 به‌وجود می‌آید. تحقیقات پیشین سعی کرده‌اند این موضوع را با بررسی شرایط در حیواناتی که علائم شدید این اختلال را نشان می‌دهند، مورد مطالعه قرار دهند. با این وجود، تفکیک تغییرات مولکولی ناشی از ناتوانی MeCP2 از تغییرات منسوب به توسعه یا مشکلات ثانویه در نورون‌های بیمار، کار بسیار دشواری بود.» دکتر باجیکار هم‌اکنون استادیار دانشگاه ویرجینیا است، اما بخش بزرگی از این پروژه را در آزمایشگاه دکتر هودا زغبی به انجام رسانده است.
در طی مراحل رشد یک موجود زنده، بسیاری از ژن‌ها فعال یا غیرفعال می‌شوند و تعداد زیادی از «هماهنگی‌ها» به‌طور هم‌زمان اجرا می‌شوند که در نهایت یک ترکیب پیچیده را شکل می‌دهند. تشخیص هماهنگی‌های ناشی از کمبود MeCP2 از سایر موارد می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. محققان در پی یافتن راهی بودند تا این هماهنگی‌های پیچیده را ساده‌تر کنند و بتوانند موارد ناشی از اختلال MeCP2 را تشخیص دهند. از آن‌جایی‌که عملکرد MeCP2 در طول کل زندگی ضروری است و عملکرد این عامل، پیوسته در تمام طول زندگی یک موجود زنده ادامه دارد، محققان تصمیم گرفتند روی زندگی در بزرگسالی، یعنی زمانی‌که دیگر ترکیبات دوران رشد وجود ندارد، تمرکز کنند.
دکتر باجیکار در ادامه می‌گوید: «ما به‌طور انتخابی ژن Mecp2 را در موش‌های بالغ غیر فعال کردیم که همه‌ی نقص‌های مشخص و مرگ زودرس مشاهده شده در حیوانات نر، که Mecp2 در آن‌ها از زمان لقاح حذف شده بود را، دوباره تولید کرد.»
تحلیل سیستماتیک بیان ژن بعد از حذف Mecp2 در بزرگسالان
دکتر باجیکار اضافه می‌کند: «ما به‌طور سازمان‌یافته بیان ژن و همچنین رویدادهای مرتبط با تنظیم بیان ژن را در زمان‌های متفاوتی پس از حذف Mecp2 در بزرگسالان بررسی کردیم.» او ادامه داد: «ما دریافتیم که غیرفعال‌سازی Mecp2 در بزرگسالان تغییرات قابل‌توجهی در بیان بسیاری از ژن‌ها ایجاد می‌کند. بعضی از ژن‌ها افزایش بیان داشتند درحالی‌که بیان برخی دیگر کاهش یافته بود. این تغییرات در بیان ژن‌ها با گذر زمان شدت گرفتند و هم‌خوانی زیادی با تغییرات مشاهده‌شده در موش‌های فاقد ژن Mecp2 نشان می‌داد. این یافته‌ها زنجیره‌ای مولکولی را نشان داد که بیماری را مستقل از هر نوع تأثیر رشد هدایت می‌کند؛ در این مسیر ما موفق شدیم ‘هماهنگی‌های’ ناشی از اختلال در MeCP2 را شناسایی کنیم.»
گروه تحقیقاتی همچنین متوجه شدند که هر دو گروه ژن‌های با بیان پایدار افزایش‌یافته و کاهش‌یافته ارتباط نزدیکی با گروه‌های شیمیایی متیل دارند. متیلاسیون سیتوزین درون و نزدیک به ژن‌ها، بیان آن‌ها را تنظیم می‌کند. بسیاری از ژن‌های آسیب‌دیده به دلیل نبود MeCP2، مستقیماً با عملکرد عصبی مرتبط هستند و مشخص شده است که برخی از این ژن‌ها به‌طور مستقیم می‌توانند بیماری‌های ناشی از MeCP2 را تحت تأثیر قرار دهند.
یافته‌ی مهم این مطالعه این است که نواقص در سطح مدار عصبی، بعد از اختلال در بیان ژن‌ها اتفاق می‌افتد، که نشان می‌دهد حذف Mecp2 در وهله‌ی اول منجر به اختلال دوطرفه در بیان ژن‌ها شده، و این خود به کاهش عملکرد عصبی کمک می‌کند. دکتر زوگبی، استاد دانشگاه بیلور و سرپرست مؤسسه تحقیقاتی نورولوژی دانکن، گفت: «یافته‌های ما همچنین منبعی را برای شناسایی ژن‌های آسیب‌دیده در مسیرهای پس از MeCP2 فراهم می‌کند، اما این ژن‌ها در سطوح بالاتر از نقص مدار و برای عملکرد مناسب عصبی اهمیت دارند. این ژن‌ها نیازمند مطالعه‌ی بیشتر هستند.»
دکتر زوگبی اضافه کرد: «در نهایت، داده‌های به دست آمده نشان می‌دهند که یک بازه‌ی زمانی وجود دارد که در آن رویدادهای مولکولی در مسیرهای پس از MeCP2 در حال وقوع هستند، اما قبل از این‌که پیامدهای فیزیولوژیکی محسوس و قابل اندازه‌گیری باشند.» وی ادامه داد: «بررسی دقیق تغییرات ویژه‌ی این بازه‌ی زمانی برای درک کامل مسیر رویدادهای مولکولی که به سندروم رت منجر می‌شود، بسیار مهم است.»
جیان ژو، رایان اوهارا، هارینی پی. تیرومالا، مارک آ. دورهم، الکساندر جی. تروستله، میشل دیاس، یینگ‌یاو شائو، هو چن، وی وانگ، هاری کی. یالامانچلی، یینگ-وویی وان، لورا آ. باناسینسکی و ژانگدونگ لیو نیز در این پروژه مشارکت داشتند. نویسندگان به یکی یا چند مورد از مؤسسات زیر وابسته‌اند: دانشگاه پزشکی بیلور، مؤسسه تحقیقات عصبی جان و دن دانکن در بیمارستان کودکان تگزاس و مرکز پزشکی UT Southwestern در دالاس. این تحقیق با حمایت‌های مالی حاصل از مؤسسه ملی بهداشت کودک و توسعه (F32HD100048, R01HD109239, U54HD083092)، مؤسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی (R01NS057819, K99/R00NS129963)، مؤسسه ملی علوم پزشکی عمومی (R35GM124958)، بنیاد ولچ (I-2025)، انجمن سرطان آمریکا (134230-RSG-20-043-01-DMC)، جایزه محقق زغبی از مؤسسه تحقیقات عصبی دانکن از طریق بیمارستان کودکان تگزاس و سندرم رت بین‌المللی تأمین شده است.
بیشتر بخوانید
مدیتیشن یک روز پربرکت برای جذب عشق وامنیت و سلامتی
خود هیپنوتیزم درمان زود انزالی در مردان توسط هیپنوتراپیست رضا خدامهری
تقویت سیستم ایمنی بدن با خود هیپنوتیزم
شمس و طغری
خود هیپنوتیزم ماندن در رژیم لاغری و درمان قطعی چاقی کاملا علمی و ایمن
خود هیپنوتیزم تقویت اعتماد به نفس و عزت نفس