مطالعهای در موشها نشان میدهد، یک سد لزج که رگهای خونی مغز را پوشانده است، میتواند کلید محافظت از این اندام در برابر اثرات مضر پیری باشد.
این مطالعه نشان داد که این سد چسبناک با گذشت زمان تخریب میشود و به طور بالقوه به مولکولهای مضر اجازه میدهد وارد بافت مغز شوند و باعث واکنشهای التهابی شوند. ژن درمانی برای ترمیم سد، التهاب در مغز را کاهش داد و یادگیری و حافظه را در موشهای مسن بهبود بخشید. این اثر امروز در مجله Nature1 منتشر شد.
به گفته کارولین برتوزی، شیمیدان برنده جایزه نوبل در دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا و نویسنده اصلی این مطالعه، این یافتهها نورافکن را بر روی مجموعهای از مولکولهای کمشناخته شده به نام موسینها میتاباند که سطح داخلی رگهای خونی را در سراسر بدن میپوشانند و به مخاط بافت لغزندهای میدهند. او میگوید: «موسینها نقشهای جالب زیادی در بدن ایفا میکنند. اما تا اخیراً، ابزاری برای مطالعه آنها نداشتیم. آنها نامرئی بودند.»
سد آبکی
موسینها پروتئینهای بزرگی هستند که با کربوهیدراتها تزئین شدهاند و با یکدیگر پیوند برقرار میکنند و مادهای ژلمانند و پر از آب ایجاد میکنند. آنها اجزای حیاتی سد خونی مغزی، سیستمی که حرکت برخی مولکولها از خون به مغز را محدود میکند، هستند.
محققان مدتهاست به دنبال راههایی برای قاچاق داروها از این سد برای درمان بیماریهای مغزی بودهاند. کارهای قبلی همچنین نشان دادهاند که یکپارچگی سد با افزایش سن از بین میرود2، که نشان میدهد این سد میتواند هدف مهمی برای درمان بیماریهای مرتبط با پیری، مانند بیماری آلزایمر باشد.
اما دانشمندان اطلاعات کمی در مورد سهم موسینها در این تغییرات داشتند، تا اینکه سوفیا شی، دانشجوی فارغ التحصیل در استنفورد، تصمیم گرفت بر روی لایهای غنی از موسین به نام گلیکوکالیکس تمرکز کند که رگهای خونی را میپوشاند. شی و همکارانش بررسی کردند که با افزایش سن موشها چه اتفاقی برای گلیکوکالیکس در مغز میافتد. برتوزی میگوید: «موسینهای موجود در رگهای خونی جوان ضخیم، آبدار و چاق بودند. در موشهای پیر، آنها نازک، لنگ و وصلهای بودند.»
این تیم در ادامه دریافت که موسینها در یک دسته خاص در موشهای پیر نسبت به موشهای جوان کمتر فراوان هستند. دانشمندان همچنین نشان دادند که کاهش فعالیت آنزیمهای مورد نیاز برای تولید این موسینها باعث میشود سد خونی مغزی نشت کند.
و تقویت فعالیت این آنزیمها در موشهای پیر، نشت را کاهش داد و عملکرد حیوانات را در تستهای یادگیری و حافظه بهبود بخشید. برتوزی میگوید، موشهای پیر میتوانند فراموشکار باشند. «آنها نمیتوانند مانند گذشته از ماز خارج شوند. اما پس از ترمیم سد موسینی، در این آزمایشها بهتر عمل میکنند.»
الک در مغز
میشل اریکسون، که در دانشگاه واشنگتن در سیاتل به مطالعه عصب شناسی و فیزیولوژی میپردازد، میگوید این اثر دریچه جدیدی از مطالعه را برای محققانی باز میکند که در حال بررسی سد خونی مغزی هستند. او میگوید: «این موضوع این حوزه را تا حد زیادی پیشرفت خواهد داد.»
دیگران علاقهمند به بررسی تغییرات احتمالی مرتبط با سن در گلیکوکالیکس رگهای خونی هستند که از طریق سایر اندامها عبور میکنند. هیدشی اوکادا، پزشک اورژانس که در بیمارستان دانشگاه گیفو در ژاپن به مطالعه اختلالات عروقی میپردازد، میگوید: «پیری مفهومی است که نه تنها در مورد مغز صدق میکند.» بهویژه، اوکادا میخواهد این احتمال را در کلیهها بررسی کند، زیرا نقش آنها در فیلتر کردن خون و کاهش عملکرد کلیه با افزایش سن است.
به گفته اریکسون، سؤال بزرگ بعدی این است که چرا موسینها برای سد خونی مغزی بسیار مهم هستند. آنها میتوانند به عنوان یک الک فیزیکی عمل کنند و از عبور مولکولهای خاص از دیواره رگهای خونی جلوگیری کنند. اما برتوزی میگوید که این پروتئینها همچنین میتوانند نقش پیچیدهتری داشته باشند - نقشی که ممکن است راههایی برای قاچاق داروها از سد خونی مغزی آشکار کند.
او میگوید: «من حدس میزنم که موسینها در واقع بهطور فعال برخی چیزها را جابجا میکنند یا از ورود برخی دیگر جلوگیری میکنند. ما باید به ته و توی این موضوع برسیم.»