گُل‌هایی که از مغز محافظت می‌کنند

به گزارش ایسنا، یک پژوهش جدید نشان می‌دهد نانوگل‌ها - نوعی نانوذرات فلزی به شکل گل - می‌توانند با تقویت سلامت و گردش میتوکندری‌ها که ماشین‌های مولکولی مسئول تولید بیشتر انرژی سلول‌های ما هستند، از سلول‌های مغز محافظت کنند و آنها را بهبود ببخشند.

به نقل از آزو نانو، یافته‌های این پژوهش یک رویکرد جدید و امیدوارکننده‌ را در نوروتراپی معرفی می‌کنند که به جای مدیریت علائم بیماری‌هایی مانند پارکینسون و آلزایمر، مکانیسم‌های اساسی آنها را هدف قرار می‌دهد.

«دیمیتری کوروسکی»(Dmitry Kurouski) دانشیار «دانشگاه تگزاس ای اند ام»(Texas A&M) گفت: نانوگل‌ها زیر میکروسکوپ زیبا به نظر می‌رسند اما کاری که درون سلول انجام می‌دهند، چشمگیرتر است. آنها با بهبود سلامت سلول‌های مغزی، به مقابله با یکی از محرک‌های اصلی بیماری‌های عصبی کمک می‌کنند که مدت‌هاست در برابر پیشرفت‌های درمانی مقاومت کرده‌اند.

میتوکندری‌ها که اغلب «موتورخانه‌ سلول» نامیده می‌شوند، مسئول تبدیل غذا به انرژی مورد استفاده بدن هستند. با وجود این، میتوکندری‌ها نیز مانند هر سیستم انرژی، مقداری مواد زائد را در این فرآیند تولید می‌کنند؛ از جمله مولکول‌های ناپایداری که گونه‌های فعال اکسیژن نام دارند و در صورت عدم مدیریت درست می‌توانند به سلول‌ها آسیب برسانند.

گروه کوروسکی برای ارزیابی پتانسیل درمانی نانوگل‌ها، چگونگی تأثیر دو نانوگل را بر نورون‌ها و سلول‌های پشتیبان مغز موسوم به «آستروسیت‌ها» آزمایش کردند. ظرف ۲۴ ساعت پس از درمان، آنها شاهد کاهش چشمگیر سطح گونه‌های فعال اکسیژن همراه با نشانه‌هایی از بهبود یکپارچگی و کمیت میتوکندری بودند. کوروسکی گفت: حتی در سلول‌های سالم، مقداری استرس اکسیداتیو انتظار می‌رود اما به نظر می‌رسد که نانوگل‌ها عملکرد میتوکندری‌ها را تنظیم می‌کنند و در نهایت سطح محصولات جانبی سمی آنها را تقریباً به صفر می‌رسانند.

از آنجا که سلامت مغز و عملکرد میتوکندری ارتباط تنگاتنگی با هم دارند، کوروسکی معتقد است که محافظت از میتوکندری در سلول‌های مغز می‌تواند به بهبود معنادار عملکرد مغز پس از آسیب ناشی از بیماری به ویژه بیماری‌هایی مانند پارکینسون و آلزایمر کمک کند. وی افزود: اگر بتوانیم سلامت میتوکندری را حفظ یا بازیابی کنیم، فقط علائم را درمان نمی‌کنیم، بلکه به علت اصلی آسیب می‌پردازیم.

پژوهشگران پس از مشاهده اثرات نانوگل‌ها در سلول‌های منفرد، در مرحله بعد آنها را روی «کرم الگانس»(Caenorhabditis elegans) آزمایش کردند که یک ارگانیسم شناخته‌شده مورد استفاده در تحقیقات عصبی است. هدف پژوهشگران این بود که اثرات نانوگل‌ها را بر کل ارگانیسم‌ها آزمایش کنند.

کرم‌هایی که با یکی از این نانوگل‌ها درمان شدند، نسبت به کرم‌های درمان‌نشده که طول عمر معمول آنها حدود ۱۸ روز است، روزهای بیشتری زنده ماندند. همچنین، کرم‌های درمان‌شده در مراحل اولیه زندگی مرگ‌ومیر کمتری داشتند که نشان دیگری از پتانسیل محافظت عصبی نانوگل‌هاست.

کوروسکی قصد دارد بررسی امکان سمی بودن و نحوه توزیع نانوگل‌ها را در مدل‌های حیوانی پیچیده‌تر انجام دهد که یک گام کلیدی پیش از آزمایش‌های بالینی است.

با وجود دهه‌ها پژوهش، داروهای مؤثر محافظت‌کننده عصبی همچنان دست‌نیافتنی هستند. بیشتر درمان‌های بیماری‌های عصبی بر مدیریت علائم بدون پرداختن به آسیب سلولی زمینه‌ای متکی هستند. با وجود این، کوروسکی معتقد است که نانوگل‌ها با هدف قرار دادن مستقیم سلامت میتوکندری و استرس اکسیداتیو می‌توانند یک روش نوآورانه و جدید را برای درمان ارائه دهند.

کوروسکی گفت: ما معتقدیم که این روش می‌تواند به یک گروه جدید از درمان‌ها تبدیل شود. ما می‌خواهیم مطمئن شویم که این روش ایمن، مؤثر و دارای مکانیسم عمل واضحی است اما براساس آنچه تاکنون دیده‌ایم، پتانسیل فوق‌العاده‌ای در نانوگل‌ها وجود دارد.

این پژوهش در «The Journal of Biological Chemistry» به چاپ رسید.