اخبار و رویدادها

مدلسازی وقوع فعالیت صرعی در یک سیناپس سه جزئی در ناحیه CA1 هیپوکمپ در بیماری آلزایمر

مدلسازی وقوع فعالیت صرعی در یک سیناپس سه جزئی در ناحیه CA1 هیپوکمپ در بیماری آلزایمر


بیماری آلزایمر یکی از پیچیده‌ترین بیماری‌های تخریب کننده مغزی محسوب می‌شود که مشخصه آن رو به زوال گذاشتن تدریجی توانایی‌های ذهنی است. روند آسیب در بیماری آلزایمر از قسمت هیپوکمپ مغز شروع می‌شود و با پیشرفت بیماری، نقائص شناختی ناشی از آن آشکار می‌گردد. بسیاری از مطالعات نشان داده‌اند که در بیماران آلزایمری احتمال وقوع حملات صرعی بالا است. مهمترین علامت بیماری آلزایمر ، تجمع پلاک ها آمیلوئیدی و اختلال در هومئوستاز کلسیم  است. اعتقاد بر این است که بتا آمیلوئید، از عوامل عمده نوروتوکسیستی در بیماری آلزایمر،  مهمترین عامل اختلال سیناپسی در بیماری آلزایمر است. محققان نشان داده اند که پلاک‌های آمیلوئیدی اثراتی من جمله افزایش هدایت کانال‌های کلسیمی وابسته به ولتاژ، بستن کانال‌های پتاسیمی نوعA ، افزایش هدایت کانال رسپتورهای NMDA، افزایش احتمال رهایش نوروترنسمیتر از پایانه‌ی پیش‌سیناپسی و کاهش بازجذب گلوتامات سیناپسی دارد. از آنجا که اثرات پلاک‌های آمیلوئیدی در سطح نورون و سیگنالینگ سیناپسی رخ می‌دهد، در این تحقیق یک مدل محاسباتی برپایه‌ی یافته‌های فیزیولوژیک در نظر گرفته شده که بتوان توسط آن اثرات الکتروفیزیولوژیک پلاک‌های آمیلوئیدی را بررسی نمود. این مدل سه جزئی از سیناپس شامل نورون‌های پیش و پس‌سیناپسی و آستروسیت می‌باشد. با اصلاحاتی در این مدل شرایط لازم برای بررسی اثرات پلاک‌های آمیلوئیدی فراهم شده تا بتوان مدل را با داده‌های تجربی مرکز تحقیقات علوم اعصاب گروه فیزیولوژی دانشگاه علوم پزشکی اعتبارسنجی نمود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که بعضی از اثرات مطرح شده برای پلاک‌های آمیلوئید که از آزمایشات فیزیولوژیکی بدست آمده، باعث بالا رفتن فرکانس در پتانسیل عمل نورون پس‌سیناپسی می‌شود. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که کدامیک از مکانیزم‌های احتمالی پلاک آمیلوئید بتا می‌تواند در ایجاد حمله‌های صرعی مؤثر می‌باشد. از جمله مکانیزم‌های بدست آمده از نتایج شبیه‌سازی می‌توان به افزایش هدایت گیرنده‌های گلوتاماترژیکی نورون پس‌سیناپسی، کاهش بازجذب گلوتامات توسط آستروسیت و افزایش احتمال رهایش نوروترنسمیتر اشاره کرد. آزمایشات نشان می‌دهد که در اثر تشکیل پلاک‌های آمیلوئید هومئوستاز کلسیم نیز به هم می‌خورد. در این مدل محاسباتی با ایجاد اختلال در هومئوستازی کلسیم در نورون‌های پیش و پس‌سیناپسی و آستروسیت، مشاهده شد که اختلال در هومئوستاز کلسیم آستروسیت باعث افزایش فرکانس آتش نورون پس‌سیناپسی شده و اختلالات کلسیمی در نورون پیش و پس سیناپسی تأثیری بر عملکرد سیناپس نداشته است. با درک بهتر اینکه کدامیک از اثرات پلاک آمیلوئیدی در ایجاد حمله‌های صرعی در بیماران آلزایمر نقش دارند، می‌توان افق‌های جدید را در تحقیقات دارویی برای تخفیف هم‌زمان آلزایمر و صرع بوجود آورد.

 

ارائه دهنده پروژه

فرزانه دانایی
پست الکترونیک: farzaneh.danaei [at] gmail.com
عضو سابق

 

آدرس کوتاه :