ইউএসসি লিওনার্ড ডেভিস স্কুল অফ জেরোনটোলজির বিজ্ঞানীরা মস্তিষ্কে উচ্চ স্তরের আয়রন এবং ডাউন সিনড্রোম এবং আলঝাইমার উভয় রোগে থাকা লোকদের মধ্যে কোষের ক্ষতি বাড়ানোর মধ্যে একটি মূল সংযোগ আবিষ্কার করেছেন।
গবেষণায়, গবেষকরা আবিষ্কার করেছেন যে ডাউন সিনড্রোম এবং আলঝাইমার রোগ (ডিএসএডি) দ্বারা নির্ণয় করা মানুষের মস্তিষ্কের একাই আলঝাইমার রোগে আক্রান্ত ব্যক্তিদের মস্তিষ্কের তুলনায় বা রোগ নির্ণয়ের জন্য নয় এমন ব্যক্তিদের মস্তিষ্কের তুলনায় কোষের ঝিল্লিতে দ্বিগুণ লোহা এবং অক্সিডেটিভ ক্ষতির লক্ষণ রয়েছে। ফলাফলগুলি একটি নির্দিষ্ট সেলুলার মৃত্যু প্রক্রিয়াটির দিকে ইঙ্গিত করে যা আয়রন দ্বারা মধ্যস্থতা করা হয় এবং অনুসন্ধানগুলি ব্যাখ্যা করতে সহায়তা করতে পারে যে কেন আলঝাইমার লক্ষণগুলি প্রায়শই ডাউন সিনড্রোমযুক্ত ব্যক্তিদের মধ্যে আগে এবং আরও মারাত্মকভাবে প্রদর্শিত হয়।
ইউএসসি লিওনার্ড ডেভিস স্কুলের বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক ইমেরিটাস কালেব ফিঞ্চের গবেষণাগারের গবেষণার শীর্ষস্থানীয় লেখক এবং পোস্টডক্টোরাল ফেলো ম্যাক্স থরওয়াল্ড বলেছেন, “এটি একটি প্রধান সূত্র যা ডাউন সিনড্রোমে আক্রান্ত ব্যক্তিদের মস্তিষ্কে আমরা যে অনন্য এবং প্রাথমিক পরিবর্তনগুলি দেখি তা ব্যাখ্যা করতে সহায়তা করে।” “আমরা দীর্ঘদিন ধরে জানি যে ডাউন সিনড্রোমযুক্ত লোকেরা আলঝাইমার রোগের বিকাশের সম্ভাবনা বেশি, তবে এখন আমরা বুঝতে শুরু করেছি যে মস্তিষ্কে আয়রন কীভাবে আরও খারাপ করে তুলতে পারে।”
ডাউন সিনড্রোম এবং আলঝাইমার
ডাউন সিনড্রোম ক্রোমোজোম 21 এর একটি অতিরিক্ত তৃতীয় অনুলিপি বা ট্রিসোমি থাকার কারণে ঘটে This
যেহেতু ডাউন সিনড্রোমযুক্ত লোকদের দুটি পরিবর্তে অ্যাপ্লিকেশন জিনের তিনটি অনুলিপি রয়েছে, তারা এই প্রোটিনের আরও বেশি উত্পাদন করতে ঝোঁক। 60০ বছর বয়সে, ডাউন সিনড্রোমযুক্ত সমস্ত লোক প্রায় অর্ধেক লোক আলঝাইমার রোগের লক্ষণ দেখায়, যা সাধারণ জনগণের তুলনায় প্রায় 20 বছর আগে।
“এটি আলঝাইমার গবেষণার জন্য ডাউন সিনড্রোমের জীববিজ্ঞানকে অবিশ্বাস্যভাবে গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে,” গবেষণার সিনিয়র লেখক ফিঞ্চ বলেছেন।
মূল অনুসন্ধানগুলি ফেরোপটোসিসের দিকে নির্দেশ করে
গবেষণা দলটি আলঝাইমার, ডিএসএডি এবং রোগীদের কাছ থেকে কোনও রোগ নির্ণয় ছাড়াই মস্তিষ্কের টিস্যু অনুদান দিয়েছিল। তারা প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্সের দিকে মনোনিবেশ করেছিল – চিন্তাভাবনা, পরিকল্পনা এবং স্মৃতিতে জড়িত মস্তিষ্কের একটি অঞ্চল – এবং বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কার করেছে:
- ডিএসএডি মস্তিষ্কে আয়রনের মাত্রা অনেক বেশি: অন্যান্য গোষ্ঠীর তুলনায়, ডিএসএডি মস্তিষ্কের প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্সে লোহার দ্বিগুণ পরিমাণ ছিল। বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে এই বিল্ডআপটি মাইক্রোব্লাইডস নামক ক্ষুদ্র মস্তিষ্কের রক্তনালী ফাঁস থেকে এসেছে, যা আলঝাইমারের তুলনায় ডিএসএডি -তে বেশি ঘন ঘন ঘটে এবং উচ্চ পরিমাণে অ্যাপের সাথে সম্পর্কিত হয়।
- লিপিড সমৃদ্ধ কোষের ঝিল্লির আরও ক্ষতি: কোষের ঝিল্লিগুলি ফ্যাটি যৌগগুলি দিয়ে তৈরি হয় যা লিপিডস নামে পরিচিত এবং রাসায়নিক চাপ দ্বারা সহজেই ক্ষতিগ্রস্থ হতে পারে। ডিএসএডি মস্তিষ্কে, দলটি আলঝাইমার-কেবলমাত্র বা নিয়ন্ত্রণ মস্তিষ্কের পরিমাণের তুলনায় লিপিড পারক্সিডেশন নামে পরিচিত এই ধরণের ক্ষতির আরও বেশি উপজাতগুলি খুঁজে পেয়েছিল।
- দুর্বল অ্যান্টিঅক্সিড্যান্ট প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা: দলটি আবিষ্কার করেছে যে বেশ কয়েকটি কী এনজাইমগুলির ক্রিয়াকলাপ যা মস্তিষ্ককে অক্সিডেটিভ ক্ষতি এবং মেরামত কোষের ঝিল্লি থেকে রক্ষা করে, বিশেষত ডিএসএডি মস্তিষ্কে, বিশেষত লিপিড রাফ্টস নামক কোষের ঝিল্লির অঞ্চলে কম ছিল।
একসাথে, এই অনুসন্ধানগুলি বর্ধিত ফেরোপটোসিসকে নির্দেশ করে, এক ধরণের কোষের মৃত্যু লোহা নির্ভর লিপিড পারক্সিডেশন দ্বারা চিহ্নিত, থোরওয়াল্ড ব্যাখ্যা করেছিলেন: “মূলত, আয়রন তৈরি করে, জারণকে চালিত করে যা কোষের ঝিল্লি ক্ষতিগ্রস্থ করে এবং কোষের নিজেকে রক্ষা করার ক্ষমতা অভিভূত করে।”
লিপিড ভেলা: মস্তিষ্কের পরিবর্তনের জন্য একটি হটস্পট
গবেষকরা লিপিড ভেলাগুলিতে গভীর মনোযোগ দিয়েছিলেন – মস্তিষ্কের কোষের ঝিল্লির ক্ষুদ্র অংশগুলি যা সেল সিগন্যালিংয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং অ্যাপ্লিকেশনটির মতো প্রোটিনগুলি কীভাবে প্রক্রিয়াজাত হয় তা নিয়ন্ত্রণ করে। তারা দেখতে পেল যে ডিএসএডি মস্তিষ্কে, লিপিড ভেলাগুলিতে আলঝাইমার বা স্বাস্থ্যকর মস্তিষ্কের তুলনায় অনেক বেশি অক্সিডেটিভ ক্ষতি এবং কম প্রতিরক্ষামূলক এনজাইম ছিল।
উল্লেখযোগ্যভাবে, এই লিপিড ভেলাগুলি এনজাইম β- সিক্রেটেসের বর্ধিত ক্রিয়াকলাপও দেখিয়েছিল, যা এএ প্রোটিন উত্পাদন করতে অ্যাপের সাথে যোগাযোগ করে। ফিঞ্চ ব্যাখ্যা করেছিলেন, আরও ক্ষতির এবং আরও বেশি উত্পাদনের সংমিশ্রণ অ্যামাইলয়েড ফলকের বৃদ্ধিকে প্রচার করতে পারে, এইভাবে ডাউন সিনড্রোমযুক্ত লোকদের মধ্যে আলঝাইমার অগ্রগতির গতি বাড়িয়ে তোলে, ফিঞ্চ ব্যাখ্যা করেছিলেন।
বিরল ডাউন ডাউন সিনড্রোম ভেরিয়েন্টগুলি অন্তর্দৃষ্টি দেয়
গবেষকরা “মোজাইক” বা “আংশিক” ডাউন সিনড্রোমযুক্ত ব্যক্তিদের বিরল কেসগুলিও অধ্যয়ন করেছিলেন, যেখানে ক্রোমোজোম 21 এর তৃতীয় অনুলিপিটি কেবল দেহের কোষগুলির একটি ছোট উপসেটে উপস্থিত রয়েছে। এই ব্যক্তিদের তাদের মস্তিষ্কে নিম্ন স্তরের অ্যাপ্লিকেশন এবং আয়রন ছিল এবং দীর্ঘকাল বেঁচে থাকার ঝোঁক ছিল। বিপরীতে, পূর্ণ ট্রাইসমি 21 এবং ডিএসএডি আক্রান্ত ব্যক্তিদের ছোট জীবনকাল এবং উচ্চ স্তরের মস্তিষ্কের ক্ষতির পরিমাণ ছিল।
ফিঞ্চ বলেছিলেন, “এই মামলাগুলি সত্যই এই ধারণাটিকে সমর্থন করে যে অ্যাপের পরিমাণ – এবং এর সাথে আয়রন আসে – এই রোগটি কীভাবে অগ্রসর হয় সে সম্পর্কে অনেক গুরুত্বপূর্ণ।”
এগিয়ে খুঁজছি
দলটি বলেছে যে তাদের অনুসন্ধানগুলি ভবিষ্যতের চিকিত্সাগুলিকে গাইড করতে সহায়তা করতে পারে, বিশেষত ডাউন সিনড্রোমযুক্ত ব্যক্তিদের জন্য যারা আলঝাইমারদের উচ্চ ঝুঁকিতে রয়েছে। ইঁদুরের প্রাথমিক গবেষণায় পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে আয়রন-চ্লেটিং চিকিত্সা, যার মধ্যে ওষুধ ধাতব আয়নগুলির সাথে আবদ্ধ হয় এবং তাদের শরীর ছেড়ে যেতে দেয়, আলঝাইমার প্যাথলজির সূচকগুলি হ্রাস করতে পারে, থরওয়াল্ড উল্লেখ করেছিলেন।
থরওয়াল্ড বলেছেন, “অ্যান্টিঅক্সিড্যান্ট সিস্টেমগুলিকে শক্তিশালী করতে বা অ্যান্টিঅক্সিড্যান্ট সিস্টেমগুলিকে শক্তিশালী করতে সহায়তা করে এমন ওষুধগুলি নতুন আশা সরবরাহ করতে পারে,” থরওয়াল্ড বলেছিলেন। “আমরা এখন দেখছি যে কেবল অ্যামাইলয়েড ফলকগুলি নিজেরাই নয় বরং সেই ফলকের বিকাশের ত্বরান্বিত হতে পারে এমন কারণগুলিও কতটা গুরুত্বপূর্ণ।”
এই গবেষণাটি জাতীয় ইনস্টিটিউট অন এজিং, জাতীয় স্বাস্থ্য ইনস্টিটিউটস (পি 30-এজি 066519, আর 01-এজি 051521, পি 50-এজি 05142, পি 01-এজি 01-এজি 055367, আর 01 এজি 07980, পি 3010-606, পি 306506, পি 306506, পি 306506, পি 505142, পি 3066506, দ্বারা সমর্থিত ছিল T32AG052374, R01AG079806-02S1, এবং T32-AG000037); নিরাময় আলঝাইমার তহবিল; বয়স্ক মস্তিষ্কে প্লাস্টিকের উপর সাইমনস সহযোগিতা (এসএফ 811217); ল্যারি এল। হিলব্লম ফাউন্ডেশন (2022-এ-010-সুপ); চিকিত্সা গবেষণা জন্য গ্লেন ফাউন্ডেশন; এবং নেভিগেজ ফাউন্ডেশন অ্যাওয়ার্ড।