FTL1: کلید جوانی دوباره مغز

کشف پروتئین FTL1: آیا می‌توان پیری مغز و زوال حافظه را معکوس کرد؟

از افزایش اتصالات عصبی تا بهبود چشمگیر حافظه؛ هدف قرار دادن پروتئین FTL1 در موش‌های مسن، نتایج شگفت‌انگیزی به همراه داشت

دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا – سان فرانسیسکو (UCSF) در یک پژوهش ، پروتئینی به نام FTL1 را شناسایی کرده‌اند که نقش کلیدی در فرآیند پیری مغز و زوال حافظه ایفا می‌کند. این مطالعه که بر روی هیپوکامپ (مرکز یادگیری و حافظه مغز) موش‌ها انجام شد، نشان داد که سطح پروتئین FTL1 با افزایش سن به طور قابل توجهی بالا می‌رود و این افزایش با کاهش اتصالات عصبی و افت توانایی‌های شناختی همراه است.

محققان برای اثبات نقش این پروتئین، به طور مصنوعی سطح FTL1 را در موش‌های جوان افزایش دادند و مشاهده کردند که مغز و رفتار آن‌ها شبیه به موش‌های پیر شد. اما بخش شگفت‌انگیز این تحقیق، در جهت معکوس رقم خورد: هنگامی که دانشمندان سطح پروتئین FTL1 را در مغز موش‌های مسن کاهش دادند، شاهد یک “معکوس‌سازی واقعی نقص‌ها” بودند. مغز این موش‌ها به حالت جوانی بازگشت، اتصالات عصبی جدیدی شکل گرفت و عملکرد آن‌ها در تست‌های حافظه به طور چشمگیری بهبود یافت.

این پژوهش که در نشریه معتبر Nature Aging منتشر شده، همچنین نشان داد که FTL1 با کاهش متابولیسم سلولی در هیپوکامپ، به مغز آسیب می‌رساند. این کشف، FTL1 را به عنوان یک هدف درمانی بسیار امیدوارکننده برای توسعه داروهایی معرفی می‌کند که می‌توانند نه تنها از پیری مغز جلوگیری کنند، بلکه به طور بالقوه آن را معکوس کرده و حافظه از دست رفته را بازیابی نمایند.

سایبرکست قسمت 14 : کلیدی برای معکوس کردن پیری مغز و بهبود حافظه

کشف پروتئین FTL1: کلیدی برای معکوس کردن پیری مغز و بهبود حافظه در موش‌ها

این کشف هیجان‌انگیز، دریچه‌ای نو به سوی درمان‌هایی برای بازگرداندن حافظه‌ی از دست رفته در دوران سالمندی می‌گشاید

مقدمه: 

پیری، فرآیندی اجتناب‌ناپذیر است که تأثیرات عمیقی بر بخش‌های مختلف بدن می‌گذارد و مغز نیز از این قاعده مستثنی نیست. بویژه هیپوکامپ، ناحیه‌ای از مغز که مسئولیت یادگیری و حافظه را بر عهده دارد، در برابر فرسودگی ناشی از پیری آسیب‌پذیر است . برای سال‌ها، دانشمندان در تلاش بوده‌اند تا عوامل اصلی این زوال شناختی را شناسایی کرده و راهکارهایی برای مقابله با آن بیابند. اکنون، تحقیقات اخیر گامی بزرگ در این مسیر برداشته است. پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا – سان فرانسیسکو (UCSF) یک پروتئین به نام FTL1 را شناسایی کرده‌اند که به نظر می‌رسد در مرکز این افت عملکرد مغزی قرار دارد . این کشف هیجان‌انگیز، دریچه‌ای نو به سوی درمان‌هایی می‌گشاید که نه تنها علائم پیری مغز را به تأخیر می‌اندازند، بلکه ممکن است آن‌ها را به طور کامل معکوس کنند .

نقش حیاتی هیپوکامپ و فرسایش آن در پیری:

هیپوکامپ، جزء لاینفک سیستم لیمبیک مغز، نقشی محوری در تشکیل خاطرات جدید و فرآیندهای یادگیری ایفا می‌کند . با افزایش سن، این ناحیه از مغز دچار تغییرات ساختاری و عملکردی می‌شود که منجر به کاهش ارتباطات بین سلول‌های عصبی و در نتیجه، افت توانایی‌های شناختی و حافظه می‌گردد . درک دقیق مکانیسم‌های مولکولی و سلولی دخیل در این فرسایش، برای توسعه مداخلات درمانی مؤثر حیاتی است.

شناسایی FTL1: عامل اصلی زوال شناختی مرتبط با سن

تیم تحقیقاتی در دانشگاه کالیفرنیا – سان فرانسیسکو، به رهبری دکتر سُل ویلدا (Saul Villeda)، مدیر همکار موسسه تحقیقات پیری باکار UCSF و نویسنده ارشد این مقاله، به بررسی تغییرات ژن‌ها و پروتئین‌ها در هیپوکامپ موش‌ها در طول زمان پرداختند . در کمال شگفتی، آن‌ها تنها یک پروتئین را یافتند که بین حیوانات پیر و جوان تفاوت قابل توجهی داشت: FTL1 . موش‌های مسن‌تر دارای سطوح بالاتری از پروتئین FTL1 بودند . این افزایش FTL1 با کاهش اتصالات بین سلول‌های مغزی در هیپوکامپ و کاهش توانایی‌های شناختی همراه بود .

برای تأیید نقش FTL1، محققان آزمایش‌های بیشتری انجام دادند:

• افزایش مصنوعی FTL1 در موش‌های جوان: زمانی که محققان به طور مصنوعی سطح FTL1 را در موش‌های جوان افزایش دادند، مغز و رفتار آن‌ها شروع به شبیه شدن به موش‌های پیر کرد . این امر نشان می‌دهد که FTL1 به تنهایی می‌تواند علائم پیری مغز را القا کند.
• آزمایش در محیط آزمایشگاهی (پتری دیش): در آزمایش‌های آزمایشگاهی روی سلول‌های عصبی، سلول‌هایی که برای تولید مقادیر زیادی FTL1 مهندسی شده بودند، نوریت‌های ساده و تک‌شاخه ایجاد کردند. این در حالی است که سلول‌های طبیعی، نوریت‌های شاخه‌دار و پیچیده تولید می‌کنند که برای ارتباطات عصبی ضروری هستند . این یافته نشان می‌دهد که FTL1 به طور مستقیم بر ساختار و پیچیدگی اتصالات عصبی تأثیر می‌گذارد.

معکوس‌سازی نقص‌ها:

بازگرداندن جوانی به مغز پیر بخش هیجان‌انگیز این مطالعه، پتانسیل معکوس‌سازی این فرآیند بود. هنگامی که دانشمندان مقدار FTL1 را در هیپوکامپ موش‌های مسن کاهش دادند، شاهد نتایجی شگفت‌انگیز بودند:

• بازگشت به جوانی: موش‌های پیر، جوانی از دست رفته خود را بازیافتند .
• افزایش اتصالات عصبی: اتصالات بیشتری بین سلول‌های عصبی در مغز آن‌ها شکل گرفت .
• بهبود چشمگیر حافظه: عملکرد موش‌ها در تست‌های حافظه به طور قابل توجهی بهبود یافت .

دکتر سُل ویلدا این یافته‌ها را یک “معکوس‌سازی واقعی نقص‌ها” توصیف کرده و تأکید می‌کند که این فراتر از صرفاً به تأخیر انداختن یا پیشگیری از علائم است . این جمله امیدبخش، وزن زیادی به این کشف می‌دهد، چرا که هدف نهایی، بازگرداندن عملکرد از دست رفته است نه فقط کند کردن روند زوال.

ارتباط FTL1 با متابولیسم سلولی تحقیقات همچنین نشان داد که FTL1 در موش‌های پیر، سرعت متابولیسم را در سلول‌های هیپوکامپ کاهش می‌دهد. متابولیسم سلولی فرآیندی حیاتی برای تأمین انرژی و حفظ سلامت سلول‌ها است. کاهش آن می‌تواند به عملکرد مغزی آسیب برساند. اما نکته امیدوارکننده اینجاست که درمان سلول‌ها با ترکیبی که متابولیسم را تحریک می‌کند، توانست از این اثرات جلوگیری کند . این یافته، یک مسیر درمانی دیگر را برای مقابله با اثرات FTL1 پیشنهاد می‌دهد.

آینده درمانی و چشم‌اندازهای روشن دکتر ویلدا نسبت به این کار بسیار خوشبین است و معتقد است که این یافته‌ها می‌تواند به توسعه درمان‌هایی منجر شود که اثرات مخرب FTL1 را در مغز مسدود کنند . او بیان می‌کند: “ما فرصت‌های بیشتری را برای کاهش بدترین عواقب پیری مشاهده می‌کنیم. زمان امیدبخشی برای کار بر روی زیست‌شناسی پیری است.

این مطالعه که در تاریخ ۱۹ آگوست ۲۰۲۵ در نشریه معتبر Nature Aging  منتشر شده، توسط بنیادهای معتبری از جمله بنیاد سایمونز، بنیاد خانواده باکار، بنیاد ملی علوم، بنیاد هیبلوم، موسسه تحقیقات پیری باکار، مارک و لین بنیوف، و موسسه ملی بهداشت (NIH) حمایت مالی شده است . این پشتوانه قوی علمی و مالی، اهمیت و اعتبار این پژوهش را دوچندان می‌کند.

جمع‌بندی : آینده درمانی و چشم‌اندازهای روشن

کشف پروتئین FTL1 و نقش کلیدی آن در پیری مغز، یک نقطه عطف مهم در درک ما از زوال شناختی مرتبط با سن است. این مطالعه نه تنها یک عامل اصلی را شناسایی کرده، بلکه نشان داده است که هدف قرار دادن این پروتئین می‌تواند منجر به معکوس شدن علائم پیری در مغز و بهبود قابل توجه حافظه شود. در حالی که این تحقیقات فعلاً در مراحل اولیه و بر روی موش‌ها انجام شده است، پتانسیل ترجمه این یافته‌ها به درمان‌های انسانی بسیار بالاست و امید تازه‌ای برای بهبود کیفیت زندگی افراد مسن و مقابله با یکی از چالش‌برانگیزترین جنبه‌های پیری، یعنی از دست دادن حافظه و توانایی‌های شناختی، ایجاد می‌کند.

———————————————————————————

• نکات کلیدی:

• کشف کلیدی: پروتئین FTL1 به عنوان عامل اصلی زوال شناختی مرتبط با سن در هیپوکامپ مغز شناسایی شد.
• افزایش با سن: سطح پروتئین FTL1 در مغز موش‌های پیر به طور قابل توجهی بالاتر از موش‌های جوان است.
• معکوس‌سازی پیری: کاهش سطح FTL1 در موش‌های مسن منجر به جوان‌سازی مغز، افزایش اتصالات عصبی و بهبود چشمگیر حافظه شد.
• اثبات علت و معلولی: افزایش مصنوعی FTL1 در موش‌های جوان، علائم پیری مغز را در آنها ایجاد کرد.
• مکانیسم اثر: FTL1 با کاهش متابولیسم سلولی در سلول‌های عصبی هیپوکامپ، به عملکرد مغز آسیب می‌رساند.
• هدف درمانی جدید: این پروتئین یک هدف بسیار امیدوارکننده برای توسعه درمان‌هایی است که می‌توانند پیری مغز را معکوس کنند.
• اعتبار علمی بالا: این پژوهش در نشریه معتبر Nature Aging منتشر شده و توسط نهادهای علمی برجسته حمایت مالی شده است.

• نکات تکمیلی:

• محل تحقیق: این پژوهش توسط تیمی به رهبری دکتر سُل ویلدا در دانشگاه کالیفرنیا – سان فرانسیسکو (UCSF) انجام شده است.
• اثر ساختاری: FTL1 به طور مستقیم بر ساختار نوریت‌ها (زوائد سلول‌های عصبی) تأثیر گذاشته و از پیچیدگی و شاخه‌دار شدن آن‌ها که برای ارتباطات عصبی حیاتی است، جلوگیری می‌کند.
• امید به آینده: این کشف امیدهای تازه‌ای برای درمان زوال شناختی و بهبود کیفیت زندگی در دوران سالمندی ایجاد کرده است.

• نتیجه گیری:

شناسایی پروتئین FTL1 و نقش محوری آن در پیری مغز، یک پیشرفت علمی بزرگ در درک ما از زوال شناختی است. این مطالعه نه تنها یک عامل کلیدی را مشخص کرده، بلکه به طور شگفت‌انگیزی نشان داده است که هدف قرار دادن این پروتئین می‌تواند به “معکوس‌سازی” واقعی علائم پیری در مغز و بازیابی حافظه منجر شود. اگرچه این تحقیقات در مراحل اولیه و روی مدل‌های حیوانی انجام شده، اما یک مسیر درمانی کاملاً جدید و بسیار امیدوارکننده را برای مقابله با یکی از بزرگترین چالش‌های سلامت بشر، یعنی حفظ عملکرد مغز در دوران پیری، می‌گشاید.

• پرسش‌های تحقیقاتی بیشتر:

• سطح پروتئین FTL1 در هیپوکامپ انسان در طول پیری طبیعی و در بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی مانند آلزایمر چگونه تغییر می‌کند و آیا مکانیسم آن مشابه موش‌ها است؟
• ایمن‌ترین و مؤثرترین راهکار درمانی برای کاهش سطح FTL1 یا مهار فعالیت آن در مغز انسان چیست؟ آیا یک داروی مولکول کوچک، یک آنتی‌بادی یا یک روش درمانی مبتنی بر RNA کارآمدتر خواهد بود؟
• آیا دستکاری سطح FTL1 در مغز، با توجه به نقش کلی این پروتئین در متابولیسم آهن، عوارض جانبی ناخواسته و بلندمدتی بر سایر سیستم‌های بدن خواهد داشت؟
• مسیر مولکولی دقیقی که از طریق آن FTL1 متابولیسم سلولی را در نورون‌ها کاهش می‌دهد چیست و آیا می‌توان از داروهای تقویت‌کننده متابولیسم موجود برای مقابله با این اثر استفاده کرد؟

• سخن پایانی نویسنده پیشنهادی :

برای بخش بزرگی از تاریخ بشر، محو شدن حافظه با افزایش سن، یک حقیقت تلخ و اجتناب‌ناپپذیر تلقی می‌شد. ما شاهد تحلیل رفتن عزیزانمان هستیم و از آن برای خودمان می‌ترسیم. چیزی که کشف پروتئین FTL1 را اینقدر عمیق و تکان‌دهنده می‌کند، به چالش کشیدن همین “اجتناب‌ناپذیری” است. کلمه “معکوس‌سازی” در علم وزن بسیار زیادی دارد و به سادگی استفاده نمی‌شود. این ایده که ما کلیدی را پیدا کرده‌ایم که نه تنها می‌توان آن را برای کند کردن پیری “خاموش” کرد، بلکه به طور بالقوه می‌توان آن را در جهت معکوس برای بازگرداندن جوانی به مغز چرخاند، نفس‌گیر است. هرچند این هنوز در موش‌هاست، اما یک چراغ امید بسیار پرنور است. به ما می‌گوید که شاید مه گرفتگی حافظه در سالمندی، یک جاده یک‌طرفه نباشد.

منبع : به گزارش  news-medical | ucsf.edu | sciencedaily 

 

در مجله سایبرلایف بخوانید