ಮೆದುಳು ತನ್ನದೇ ಆದ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ರಕ್ಷಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಅದು ಬೆದರಿಕೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ನರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಪುರಾವೆಗಳು ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಯಲ್ಲಿ, ಈ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಕೋಶಗಳು ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಕ್ರಿಯಾಶೀಲತೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸಿಲುಕಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ಬದಲು, ಅವರು ಮೆದುಳಿನ ಕೋಶಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸುವಂತಹ ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಉರಿಯೂತವನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತಾರೆ.
ಈಗ, ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಸ್ ರಿಸರ್ಚ್ನ ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುವ ಆಣ್ವಿಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಮಾನವ ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಮೆದುಳಿನ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ತಂಡವು ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಓವರ್ಡ್ರೈವ್ಗೆ ತಳ್ಳುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕೋಶ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರಭವಿಷ್ಯದ ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳಿಗೆ ಭರವಸೆಯ ಹೊಸ ಗುರಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೆದುಳಿನ ಉರಿಯೂತಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರೋಟೀನ್
ಅಧ್ಯಯನವು STING ಎಂಬ ಪ್ರೋಟೀನ್ನ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬೆದರಿಕೆಗಳ ವಿರುದ್ಧ ದೇಹದ ಮುಂಚಿನ ಎಚ್ಚರಿಕೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಭಾಗವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಯಲ್ಲಿ, STING S-ನೈಟ್ರೋಸೈಲೇಷನ್ (ಅಥವಾ SNO, ಸಲ್ಫರ್, ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ) ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಬದಲಾವಣೆಯು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಅತಿಯಾಗಿ ಕ್ರಿಯಾಶೀಲವಾಗಿಸುತ್ತದೆ, ಹಾನಿಕಾರಕ ಉರಿಯೂತವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ.
ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಯ ಮೌಸ್ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಈ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಿದಾಗ, ನ್ಯೂರೋಇನ್ಫ್ಲಾಮೇಷನ್ ಮಟ್ಟಗಳು ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು.
“ಇದು ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಗೆ ಪ್ರಮುಖವಾದ ಹೊಸ ಚಿಕಿತ್ಸಕ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ” ಎಂದು ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಪ್ಸ್ ರಿಸರ್ಚ್ನಲ್ಲಿ ಸ್ಟೆಪ್ ಫ್ಯಾಮಿಲಿ ಫೌಂಡೇಶನ್ ಎಂಡೋವ್ಡ್ ಚೇರ್ ಮತ್ತು ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ನರವಿಜ್ಞಾನಿ ಪ್ರಮುಖ ಲೇಖಕ ಸ್ಟುವರ್ಟ್ ಲಿಪ್ಟನ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. “ಇಲಿಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವುದು ಉರಿಯೂತವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಯಲ್ಲಿ ಕಳೆದುಹೋದ ಮೆದುಳಿನ ಜೀವಕೋಶದ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಸಹ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೋಡಲು ರೋಮಾಂಚನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮಾನವ ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಮೆದುಳಿನ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಮಾನವ ಕಾಂಡಕೋಶಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಅದೇ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ.”
ಹಾನಿಕಾರಕ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಆವಿಷ್ಕಾರ
30 ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ, ಲಿಪ್ಟನ್ ಎಸ್-ನೈಟ್ರೋಸೈಲೇಷನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಜೈವಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದನು. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನೈಟ್ರಿಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (NO) ಅಣುವು ಪ್ರೋಟೀನ್ನಲ್ಲಿರುವ ಸಿಸ್ಟೀನ್ ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಕ್ಕೆ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು “SNO” ಎಂದು ಕರೆಯುವ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್ನ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ.
ಲಿಪ್ಟನ್ನ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಹಿಂದಿನ ಕೆಲಸವು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಯಸ್ಸಾದಿಕೆ, ಉರಿಯೂತ ಮತ್ತು ವಾಯು ಮಾಲಿನ್ಯ ಮತ್ತು ಕಾಡ್ಗಿಚ್ಚಿನ ಹೊಗೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಪರಿಸರದ ಮಾನ್ಯತೆಗಳಂತಹ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಚೋದಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಿದಾಗ, “SNO-STORM” ಎಂದು ವಿವರಿಸಿದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಉಂಟಾಗುವ ಅಡ್ಡಿಯು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್, ಪಾರ್ಕಿನ್ಸನ್ ಕಾಯಿಲೆ ಮತ್ತು ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವಾರು ರೋಗಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದು
ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕಾಗಿ, ಲಿಪ್ಟನ್ ತಂಡವು STING ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಹಿಂದಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಈಗಾಗಲೇ ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಯಲ್ಲಿ ಉರಿಯೂತಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ಡಾಕ್ಟರಲ್ ಸಂಶೋಧಕ ಲಾರೆನ್ ಕಾರ್ನೆವಾಲೆ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ, ಸಮೂಹವು ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಸ್ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಜಾನ್ ಯೇಟ್ಸ್ III ಜೊತೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿತು, ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಟ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ತಜ್ಞರು ಮತ್ತು ಜಾನ್ ಲಿಟ್ಟನ್ ಯಂಗ್ ಎಂಡೋವ್ಡ್ ಚೇರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಒಟ್ಟಾಗಿ, ಅವರು S-ನೈಟ್ರೋಸೈಲೇಷನ್ ಸಂಭವಿಸುವ STING ನಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾದ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದರು.
ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸಿಸ್ಟೀನ್ 148 ಎಂಬ ಪ್ರೋಟೀನ್ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಭಾಗವನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವರ ತನಿಖೆಯು ತೋರಿಸಿದೆ. ಒಮ್ಮೆ ಈ ಸೈಟ್ S-ನೈಟ್ರೋಸೈಲೇಟೆಡ್ ಆಗಿದ್ದರೆ, ಉರಿಯೂತದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ದೊಡ್ಡ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳಲ್ಲಿ STING ಜೋಡಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ.
ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆ ಇರುವವರಿಂದ ಮರಣೋತ್ತರ ಮೆದುಳಿನ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ SNO-STING ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಈ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ರೂಪದ ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದ್ದಾರೆ. ಹೆಚ್ಚಿದ ಮಟ್ಟಗಳು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದ ಮಾನವ ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಆಲ್ಝೈಮರ್ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡವು, ಹಾಗೆಯೇ ರೋಗದ ಮೌಸ್ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬಂದಿದೆ.
ಉರಿಯೂತದ ಸ್ವಯಂ-ಶಾಶ್ವತ ಚಕ್ರ
ಬೀಟಾ-ಅಮಿಲಾಯ್ಡ್ ಮತ್ತು ಆಲ್ಫಾ-ಸಿನ್ಯೂಕ್ಲಿನ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಕ್ಲಂಪ್ಗಳು STING ನ S-ನೈಟ್ರೋಸೈಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತಂಡವು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ.
ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಉರಿಯೂತವನ್ನು ಹಿಡಿಯಬಹುದು ಎಂದು ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ವಯಸ್ಸಾದ ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ಅಂಶಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯು ನೈಟ್ರಿಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಉರಿಯೂತವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ಆ ನೈಟ್ರಿಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ನಂತರ STING ನ S-ನೈಟ್ರೋಸೈಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಇನ್ನಷ್ಟು ಉರಿಯೂತವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ ಚಕ್ರವನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುವುದು ಸಹಾಯ ಮಾಡಬಹುದೇ ಎಂದು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು, ಸಂಶೋಧಕರು ಸಿಸ್ಟೈನ್ 148 ಕೊರತೆಯಿರುವ STING ನ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ S-ನೈಟ್ರೋಸೈಲೇಶನ್ಗೆ ಒಳಗಾಗಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ.
ಈ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಯ ಮೌಸ್ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಿದಾಗ, ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಕೋಶಗಳು ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟದ ಉರಿಯೂತವನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು. ಅಷ್ಟೇ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ನರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಸಿನಾಪ್ಸಸ್ ಹಾನಿಯಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಈ ಸಂಪರ್ಕಗಳ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯು ಬುದ್ಧಿಮಾಂದ್ಯತೆಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಅರಿವಿನ ಕುಸಿತದ ವಿರುದ್ಧ ರಕ್ಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.
ಸಂಭಾವ್ಯ ಹೊಸ ಚಿಕಿತ್ಸಾ ತಂತ್ರ
“ಈ ಗುರಿಯನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಭರವಸೆ ನೀಡುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸ್ಥಗಿತಗೊಳಿಸದೆಯೇ ನಾವು STING ನ ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಅತಿಯಾದ ಸಕ್ರಿಯತೆಯನ್ನು ಮೌನಗೊಳಿಸಬಹುದು” ಎಂದು ಲಿಪ್ಟನ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. “ನಿಮ್ಮನ್ನು ಸೋಂಕಿನಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲು ನಿಮಗೆ ಇನ್ನೂ STING ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಮತ್ತು ನಾವು ಸಿಸ್ಟೀನ್ 148 ಅನ್ನು ಗುರಿಪಡಿಸಿದಾಗ, ನಾವು ಸಂಪೂರ್ಣ ಅಣುವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತಿಲ್ಲ; ನಾವು STING ಅನ್ನು ಅತಿಯಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತಿದ್ದೇವೆ.”
ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಈಗ ಸಿಸ್ಟೈನ್ 148 ಅನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ಪೂರ್ವಭಾವಿ ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಯೋಜಿಸಿದೆ.
ಲಿಪ್ಟನ್, ಕಾರ್ನೆವೇಲ್ ಮತ್ತು ಯೇಟ್ಸ್ ಜೊತೆಗೆ, ಅಧ್ಯಯನದ ಲೇಖಕರು, “ನರ ಉರಿಯೂತದ ಮಾರ್ಗಗಳ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ನಿಯಂತ್ರಣವು ಆಲ್ಝೈಮರ್ನ ಕಾಯಿಲೆಯಲ್ಲಿ ಮಿದುಳಿನ ಹಾನಿಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ,” ಪಿಯು ಬ್ಯಾನರ್ಜಿ, ಕ್ಸು ಜಾಂಗ್, ಜಾಜ್ಮಿನ್ ನವರೊ, ಚಾರ್ಲೀನ್ ಕೆ ರಾಸ್ಪುರ್, ಪಾರ್ಥ್ ಪಟೇಲ್, ಟೊಮೊಹಿರೊ ನಕಮುರಾ, ಎಮಿ, ಸ್ಕ್ರಿರ್ಕೊ ರಿಸರ್ಚ್.
ಈ ಕೆಲಸವನ್ನು ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಹೆಲ್ತ್ (R35 AG071734, U01 AG088679, RF1 AG057409, R01 AG078756, R01 AG056259, R01 DA048882, DP1 DA07170 ಡಿಪಾರ್ಟ್ಮೆಂಟ್ ಆಫ್ ಡಿಎ048882, DP1 DA07170) ಭಾಗಶಃ ಬೆಂಬಲಿಸಿದೆ. ಯುಎಸ್ಎ ರಕ್ಷಣಾ ಇಲಾಖೆ. ಸೇನೆ (AR230101).
