آیا شکل جدیدی از مرگ سلولی می‌تواند به توضیح اوتیسم کمک کند؟

به گزارش علم‌خوان، یک بررسی جدید نشان می‌دهد که فروپتوز - نوعی مرگ سلولی برنامه‌ریزی‌شده که اخیراً کشف شده و ناشی از تجمع آهن و آسیب اکسیداتیو است - ممکن است نقش مهمی در توسعه و پیشرفت اوتیسم داشته باشد. اگرچه شواهد هنوز در حال ظهور است، درک این فرآیند در نهایت می‌تواند راه‌های جدیدی را برای تشخیص و درمان باز کند.

 

اختلال طیف اوتیسم چیست؟

اختلال طیف اوتیسم یک بیماری عصبی-رشدی است که بر ارتباط، تعامل اجتماعی و رفتار تأثیر می‌گذارد. علائم از فردی به فرد دیگر بسیار متفاوت است و اغلب در اوایل کودکی ظاهر می‌شود. در حالی که ژنتیک نقش عمده‌ای دارد، تصور می‌شود عوامل محیطی و فرآیندهای بیولوژیکی مانند التهاب، استرس اکسیداتیو و تغییر در رشد مغز نیز در آن نقش دارند.

 

فرپتوز چیست؟

فرپتوز نوعی مرگ سلولی تنظیم‌شده است که با اشکال شناخته‌شده‌تری مانند آپوپتوز ("خودکشی سلولی") متفاوت است. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که:

 

• آهن درون سلول‌ها تجمع می‌یابد.

 

• مولکول‌های مضری به نام گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) ایجاد می‌شوند.

 

• لیپیدها (چربی‌ها) در غشای سلولی دچار آسیب اکسیداتیو می‌شوند.

 

• دفاع آنتی‌اکسیدانی سلول از کار می‌افتد.

 

برخلاف آسیب تصادفی سلول، فروپتوز از یک مسیر بیولوژیکی کنترل‌شده پیروی می‌کند که محققان در نهایت ممکن است بتوانند با داروها بر آن تأثیر بگذارند.

 

چرا فروپتوز ممکن است در اوتیسم اهمیت داشته باشد؟

این بررسی یافته‌های متعددی را برجسته می‌کند که نشان می‌دهد تغییرات بیولوژیکی مرتبط با فروپتوز در بسیاری از افراد مبتلا به ASD نیز مشاهده می‌شود.

 

محققان شواهدی از موارد زیر گزارش کرده‌اند:

 

• افزایش استرس اکسیداتیو.

 

• تغییر متابولیسم آهن.

 

• التهاب عصبی مزمن.

 

• اختلال عملکرد میتوکندری (مشکلات ساختارهای تولید انرژی سلول).

 

• کاهش فعالیت سیستم‌های آنتی‌اکسیدانی که به طور معمول از سلول‌های مغزی محافظت می‌کنند.

 

هر یک از این ناهنجاری‌ها می‌توانند در فروپتوز نقش داشته باشند و این احتمال را افزایش می‌دهند که این شکل از مرگ سلولی ممکن است به سلول‌های مغزی در حال رشد آسیب برساند یا عملکرد طبیعی مغز را در اوتیسم مختل کند.

 

سیستم‌های محافظتی مغز ممکن است مختل شوند

سلول‌های سالم برای جلوگیری از فروپتوز به چندین مکانیسم محافظتی متکی هستند، از جمله آنتی‌اکسیدان‌هایی مانند گلوتاتیون و آنزیم‌هایی مانند گلوتاتیون پراکسیداز ۴ (GPX4) که اکسیداسیون لیپیدهای مضر را خنثی می‌کنند.

 

طبق این بررسی، مطالعات نشان داده‌اند که برخی از افراد مبتلا به ASD ظرفیت آنتی‌اکسیدانی کمتری دارند و تغییراتی در این مسیرهای محافظتی ایجاد می‌شود. اگر این دفاع‌ها ضعیف شوند، سلول‌های مغزی ممکن است در برابر آسیب اکسیداتیو آسیب‌پذیرتر شوند.

 

آهن: ضروری اما بالقوه مضر

آهن برای رشد طبیعی مغز حیاتی است و به نورون‌ها کمک می‌کند تا انرژی تولید کنند و با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. با این حال، آهن آزاد بیش از حد می‌تواند تولید مولکول‌های بسیار واکنش‌پذیر را که به سلول‌ها آسیب می‌رسانند، افزایش دهد.

 

این بررسی شواهدی را مورد بحث قرار می‌دهد که نشان می‌دهد تنظیم غیرطبیعی آهن در برخی از افراد مبتلا به اوتیسم مشاهده شده است، اگرچه یافته‌ها همیشه ثابت نبوده‌اند. محققان معتقدند که حفظ تعادل سالم آهن - نه خیلی کم و نه خیلی زیاد - ممکن است برای سلامت مغز مهم باشد.

 

آیا هدف قرار دادن فروپتوز می‌تواند منجر به درمان‌های جدید شود؟

از آنجا که فروپتوز به طور بالقوه می‌تواند مسدود شود، دانشمندان در حال بررسی این موضوع هستند که آیا درمان‌هایی که استرس اکسیداتیو را کاهش می‌دهند، سطح آهن را تنظیم می‌کنند یا دفاع آنتی‌اکسیدانی را تقویت می‌کنند، می‌توانند به محافظت از سلول‌های مغزی کمک کنند یا خیر.

 

استراتژی‌های بالقوه مورد بحث در این بررسی عبارتند از:

 

آنتی‌اکسیدان‌هایی که آسیب اکسیداتیو را کاهش می‌دهند.

 

• داروهایی که فروپتوزیس را مهار می‌کنند.

 

• درمان‌هایی که فعالیت گلوتاتیون یا GPX4 را بهبود می‌بخشند.

 

• درمان‌هایی که به تنظیم متابولیسم آهن کمک می‌کنند.

 

با این حال، این پژوهشگران تأکید می‌کنند که این رویکردها تا حد زیادی تجربی هستند و هنوز اثربخشی آنها برای درمان اوتیسم در افراد اثبات نشده است.

 

محدودیت‌های مهم

این مقاله یک مقاله مروری است، به این معنی که به جای گزارش نتایج یک کارآزمایی بالینی جدید، تحقیقات موجود را خلاصه می‌کند.

 

بسیاری از شواهد مربوط به نقش فروپتوزیمطالعات  آزمایشگاهی، مدل‌های حیوانی و مشاهدات بیولوژیکی غیرمستقیم حاصل می‌شود. پژوهشگران هنوز به مطالعات انسانی با طراحی خوب نیاز دارند تا مشخص کنند که آیا فروپتوزی علت اوتیسم، پیامد سایر فرآیندهای بیماری یا صرفاً یکی از عوامل مؤثر است.

 

نتیجه نهایی

این بررسی، فروپتوز را به عنوان یک حوزه جدید و امیدوارکننده در تحقیقات اوتیسم معرفی می‌کند. شواهد فزاینده‌ای نشان می‌دهد که عدم تعادل آهن، استرس اکسیداتیو، التهاب و اختلال در دفاع آنتی‌اکسیدانی - که همگی از ویژگی‌های کلیدی فروپتوز هستند - ممکن است در تغییرات مشاهده شده در ASD نقش داشته باشند.

 

 با این حال، این ارتباط هنوز اثبات نشده است و قبل از اینکه درمان‌های هدفمند فروپتوز برای استفاده بالینی در نظر گرفته شوند، تحقیقات بیشتری مورد نیاز است.

منبع

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0149763426003507