This Gene Increases The Risk Of Alzheimer’s. Scientists Finally Know Why

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

This Gene Increases the Risk of Alzheimer’s. Scientists Finally Know Why PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

20 ویں صدی کے آغاز پر، ڈاکٹر ایلوئس الزائمر نے تازہ نکالے گئے دماغ میں عجیب تبدیلیاں دیکھی تھیں۔ دماغ ایک 50 سالہ خاتون کا تھا جو دھیرے دھیرے اپنی یادداشت کھوتی چلی گئی اور نیند کے ساتھ جدوجہد کرتی رہی، جارحیت میں اضافہ ہوا اور آخر کار بے حسی کا شکار ہوگئی۔

خوردبین کے نیچے، اس کا دماغ پروٹین کے گچھوں سے بھرا پڑا تھا۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ چکنائی کے چمکدار بلبلے دماغی خلیوں کے اندر بھی جمع ہو چکے تھے، لیکن وہ نیوران نہیں تھے — دماغ کے وہ خلیے جو بجلی سے چمکتے ہیں اور ہمارے خیالات اور یادوں کو زیر کرتے ہیں۔ اس کے بجائے، دماغ کے خلیات کی مدد کرنے کے لیے چربی کے پاؤچز بنائے جاتے ہیں جنہیں گلیا کہتے ہیں۔

سائنس دانوں نے طویل عرصے سے سوچا ہے کہ زہریلے پروٹین کلسٹرز الزائمر کی بیماری کا باعث بنتے ہیں یا اس کو بڑھاتے ہیں۔ ان جھرمٹوں کو توڑنے کے لیے کئی دہائیوں کا کام زیادہ تر ناکام رہا ہے - اس کوشش کو "خوابوں کا قبرستان" کا نام دیا گیا ہے۔ حال ہی میں ایک جیت ہوئی ہے۔ 2023 کے اوائل میں، یو ایس فوڈ اینڈ ڈرگ ایڈمنسٹریشن نے الزائمر کی ایک دوائی کی منظوری دی ہے جو پروٹین کے جھرمٹ کو روک کر علمی زوال کو قدرے سست کرتی ہے، حالانکہ بہت زیادہ تنازعہ اس کی حفاظت پر.

ماہرین کی بڑھتی ہوئی تعداد دماغی کھانے کی خرابی سے لڑنے کے دوسرے طریقے تلاش کر رہی ہے۔ سٹینفورڈ کے ڈاکٹر ٹونی وائیس-کورے کے خیال میں اصل ماخذ سے جواب مل سکتا ہے۔ ایلوئس الزائمر کی گلیا سیلز کے اندر فیٹی بلبلوں کی پہلی تفصیل — لیکن ایک جدید جینیاتی موڑ کے ساتھ۔

In ایک نئی تحقیقٹیم نے فیٹی بلبلوں کو الزائمر کی بیماری کے ممکنہ ڈرائیور کے طور پر نشانہ بنایا۔ اس عارضے میں مبتلا لوگوں کی طرف سے عطیہ کردہ دماغی بافتوں کا استعمال کرتے ہوئے، انہوں نے ایک خلیے کی قسم کی نشاندہی کی جو خاص طور پر چربی کے ذخائر کے لیے خطرناک ہے — مائیکروگلیا، دماغ کے اہم مدافعتی خلیات۔

الزائمر والے تمام لوگوں میں ضرورت سے زیادہ چربی والی مائکروگلیہ نہیں تھی۔ جنہوں نے APOE4 نامی ایک جین کی ایک مخصوص قسم کو پناہ دی تھی۔ سائنسدان طویل عرصے سے جانتے ہیں کہ APOE4 الزائمر کا خطرہ بڑھاتا ہے، لیکن اس کی وجہ ایک معمہ بنی ہوئی ہے۔

چربی والے بلبلے اس کا جواب ہوسکتے ہیں۔ APOE4 والے لوگوں کے لیب میں بنائے گئے مائیکروگلیہ خلیات نے تیزی سے بلبلے جمع کیے اور انہیں پڑوسی خلیوں میں پھینک دیا۔ جب بلبلوں پر مشتمل مائعات کے ساتھ علاج کیا جاتا ہے، تو صحت مند نیوران الزائمر کی بیماری کی کلاسیکی علامات پیدا کرتے ہیں۔

نتائج الزائمر کے جینیاتی خطرے کے عوامل اور دماغ کے مدافعتی خلیوں میں چربی والے بلبلوں کے درمیان ایک نئے لنک کو بے نقاب کرتے ہیں، ٹیم لکھا ہے ان کے کاغذ میں.

یونیورسٹی آف پنسلوانیا کے ڈاکٹر میشل ہینی، جو اس تحقیق میں شامل نہیں تھے، "یہ علاج معالجے کی ترقی کے لیے ایک نئی راہ کھولتا ہے،" بتایا نئی سائنسی.

بھولنے والا جین

دو قسم کے پروٹین الزائمر کی تحقیق کے مرکز میں رہے ہیں۔

ایک بیٹا امیلائڈ ہے۔ یہ پروٹین wispy strands کے طور پر شروع ہوتے ہیں، لیکن آہستہ آہستہ وہ ایک دوسرے کو پکڑ لیتے ہیں اور بڑے گچھے بن جاتے ہیں جو نیوران کے باہر کی طرف لپک جاتے ہیں۔ ایک اور مجرم تاؤ ہے۔ عام طور پر بے ضرر، تاؤ بالآخر نیوران کے اندر الجھ جاتے ہیں جنہیں آسانی سے توڑا نہیں جا سکتا۔

ایک ساتھ، پروٹین عام نیوران کے افعال کو روکتے ہیں. ان کلپس کو تحلیل یا مسدود کرنے سے، نظریہ طور پر، اعصابی صحت کو بحال کرنا چاہیے، لیکن زیادہ تر علاجوں نے کلینیکل ٹرائلز میں یادداشت یا ادراک میں کم سے کم یا کوئی بہتری نہیں دکھائی ہے۔

دریں اثنا، جینوم کے وسیع مطالعے سے پتہ چلا ہے کہ APOE نامی ایک جین بیماری کا جینیاتی ریگولیٹر ہے۔ یہ متعدد مختلف حالتوں میں آتا ہے: APOE2 حفاظتی ہے، جبکہ اے پی او ای 4 بیماری کے خطرے کو 12 گنا تک بڑھاتا ہے - اس کا عرفی نام کماناجین کو بھولنا" مطالعہ ہیں۔ جاری ہے جینیاتی طور پر حفاظتی تغیرات فراہم کرنے کے لیے جو APOE4 کے منفی نتائج کو مٹا دیتے ہیں۔ محققین کو امید ہے کہ یہ نقطہ نظر یادداشت یا علمی خسارے کو ہونے سے پہلے ہی روک سکتا ہے۔

لیکن کیوں کچھ APOE مختلف قسمیں حفاظتی ہیں، جبکہ دیگر نہیں ہیں؟ چربی والے بلبلے قصوروار ہوسکتے ہیں۔

سیلولر گیسٹرونومی

زیادہ تر خلیوں میں چربی کے چھوٹے بلبلے ہوتے ہیں۔ ڈب "لپڈ بوندوں"، وہ ایک ہیں ضروری توانائی کا ذریعہ. بلبلے سیل کے میٹابولزم کو کنٹرول کرنے کے لیے دوسرے سیلولر اجزاء کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔

ہر بلبلے میں پیچیدہ طریقے سے ترتیب شدہ چکنائیوں کا ایک بنیادی حصہ ہوتا ہے جس کے چاروں طرف ایک لچکدار مالیکیولر "کلنگ ریپ" ہوتا ہے۔ لپڈ کی بوندیں تیزی سے بڑھ سکتی ہیں یا سائز میں سکڑ سکتی ہیں تاکہ خلیے میں موجود فیٹی مالیکیولز کی زہریلے سطح کو بفر کر سکیں اور دماغ میں انفیکشن کے خلاف براہ راست مدافعتی ردعمل ظاہر کر سکیں۔

APOE ان لپڈ بوندوں کو منظم کرنے والا ایک بڑا جین ہے۔ نئی تحقیق میں پوچھا گیا کہ کیا چربی کے ذخائر APOE4 کی وجہ سے الزائمر کی بیماری کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔

ٹیم نے سب سے پہلے الزائمر والے لوگوں کی طرف سے عطیہ کردہ دماغی بافتوں میں مختلف قسم کے خلیات میں تمام پروٹینوں کا نقشہ بنایا۔ کچھ کے پاس خطرناک APOE4 قسم تھا۔ دوسروں کے پاس APOE3 تھا، جو بیماری کا خطرہ نہیں بڑھاتا ہے۔ مجموعی طور پر، ٹیم نے تقریباً 100,000 خلیات کا تجزیہ کیا — جن میں نیوران اور دیگر دماغی خلیے شامل ہیں، جیسے کہ مدافعتی سیل مائکروگلیہ۔

دو جینیاتی متغیرات کے نتائج کا موازنہ کرتے ہوئے، ٹیم نے ایک بالکل فرق پایا۔ APOE4 والے لوگوں میں ایک انزائم کی سطح بہت زیادہ تھی جو لپڈ بوندیں پیدا کرتی ہے، لیکن صرف مائکروگلیہ میں۔ نیوکلئس کے ارد گرد جمع ہونے والی بوندیں — جس میں ہمارا جینیاتی مواد ہوتا ہے — ایلوئس الزائمر کی چربی کے ذخائر کی پہلی تفصیل کی طرح۔

لپڈ بوندوں نے الزائمر کی بیماری میں خطرناک پروٹین کی سطح میں بھی اضافہ کیا، بشمول امیلائڈ اور ٹاؤ۔ چوہوں میں ایک معیاری علمی ٹیسٹ میں، زیادہ لپڈ بوندوں کا تعلق بدتر کارکردگی سے ہے۔ انسانوں کی طرح، APOE4 قسم کے چوہوں میں "غیر جانبدار" APOE3 والے چوہوں کے مقابلے کہیں زیادہ فیٹی مائکروگلیا تھا، اور مدافعتی خلیوں میں سوزش کی اعلی سطح تھی۔

اگرچہ بوندیں مائیکروگلیہ کے اندر جمع ہوگئیں، لیکن انہوں نے قریبی نیوران کو بھی آسانی سے نقصان پہنچایا۔

ایک ٹیسٹ میں، ٹیم نے APOE4 والے لوگوں سے جلد کے خلیات کو سٹیم سیل جیسی حالت میں تبدیل کیا۔ کیمیکلز کی ایک مخصوص خوراک کے ساتھ، انہوں نے خلیات کو APOE4 جین ٹائپ کے ساتھ نیوران بننے کے لیے دھکیل دیا۔

اس کے بعد انہوں نے مائیکروگلیہ سے لیپڈ بوندوں کی اعلی یا نچلی سطح کے ساتھ رطوبتیں اکٹھی کیں اور مائعات کے ساتھ انجینئرڈ نیوران کا علاج کیا۔ چربی والے بلبلوں کی کم سطح کے ساتھ رطوبتوں سے خلیات کو نقصان نہیں پہنچا۔ لیکن لیپڈ بوندوں میں زیادہ مقدار میں دیے گئے نیوران تیزی سے تاؤ - ایک کلاسک الزائمر پروٹین - کو اس کی بیماری پیدا کرنے والی شکل میں تبدیل کرتے ہیں۔ آخر کار، یہ نیوران مر گئے۔

یہ پہلی بار نہیں ہے جب چربی والے بلبلے ہوئے ہوں۔ الزائمر کی بیماری سے منسلک، لیکن اب ہمیں اس کی واضح سمجھ ہے کہ کیوں۔ APOE4 کے ساتھ مائکروگلیہ میں لپڈ کی بوندیں جمع ہوتی ہیں، جو ان خلیوں کو ایک سوزش والی حالت میں تبدیل کرتی ہیں جو قریبی نیوران کو نقصان پہنچاتی ہے- ممکنہ طور پر ان کی موت کا باعث بنتی ہے۔ اس مطالعہ نے حالیہ کام میں اضافہ کیا ہے جس میں دماغ میں فاسد مدافعتی ردعمل کو الزائمر اور دیگر نیوروڈیجنریٹی بیماریوں کے ایک بڑے ڈرائیور کے طور پر اجاگر کیا گیا ہے۔

یہ ابھی تک واضح نہیں ہے کہ لپڈ بوندوں کی سطح کو کم کرنے سے APOE4 والے لوگوں میں الزائمر کی علامات کو دور کیا جا سکتا ہے، لیکن ٹیم کوشش کرنے کے لیے بے تاب ہے۔

ایک راستہ جینیاتی طور پر انزائم کو روکنا ہے جو APOE4 مائیکروگلیہ میں لپڈ بوندوں کو تخلیق کرتا ہے۔ ایک اور آپشن یہ ہے کہ سیل کے بلٹ ان ڈسپوزل سسٹم کو فعال کرنے کے لیے ادویات کا استعمال کیا جائے — بنیادی طور پر، تیزاب سے بھرا ہوا بلبلا — چربی والے بلبلوں کو توڑنے کے لیے۔ یہ ایک معروف حکمت عملی ہے جو پہلے زہریلے پروٹین کے جھرمٹ کو تباہ کرنے کے لیے استعمال ہوتی رہی ہے، لیکن لپڈ بوندوں کو صاف کرنے کے لیے اس پر دوبارہ کام کیا جا سکتا ہے۔

ٹیم نے اپنے مقالے میں لکھا، "ہمارے نتائج الزائمر کی بیماری کے جینیاتی خطرے کے عوامل کے درمیان مائکروگلیئل لپڈ قطرہ جمع کرنے کے ساتھ ایک ربط کی تجویز کرتے ہیں… ممکنہ طور پر الزائمر کی بیماری کے لیے علاج کی حکمت عملی فراہم کرتے ہیں،" ٹیم نے اپنے مقالے میں لکھا۔

اگلے مرحلے کے طور پر، وہ اس بات کی کھوج کر رہے ہیں کہ آیا حفاظتی APOE2 قسم مائکروگلیہ میں لپڈ بوندوں کے جمع ہونے کو ناکام بنا سکتا ہے، اور شاید، دماغ کی یادداشت اور ادراک کو بچا سکتا ہے۔

تصویری کریڈٹ: رچرڈ واٹس، پی ایچ ڈی، یونیورسٹی آف ورمونٹ اور فیئر نیورو امیجنگ لیب، اوریگون ہیلتھ اینڈ سائنس یونیورسٹی