ژن FKBP، متهم پرونده کاهش حافظه در اثر افزایش سن

این یک امر طبیعی است که با افزایش سن در حیوانات، عملکرد مغز آن‌ها ضعیف می‌شود. اکنون دانشمندان ثابت کرده‌اند که یک ژن خاص می‌تواند نقش بسیار مهمی در این فرایند داشته باشد.

ژن FKBP

افزایش سن و اثرات آن بر روی مغز

زمانی که حیوانات پیرتر می‌شوند، انتقال جریان الکتریکی بین نورون‌ها در هیپوکامپ (قسمت حلزونی از دستگاه کناره‌ای مغز که مرکز یادگیری است) به تدریج کاهش می‌یابد. تحقیقات جدید برای شناختن گروهی از ژن‌ها که مسئول این امر هستند، انجام شد؛ نتیجهٔ این آزمایش‌ها نشان داد که یک ژن به تنهایی می‌تواند چنین اثر بزرگی بر روی عملکرد مغز با افزایش سن ایجاد کند.

به نظر می‌رسد وجود پروتئینی به نام FKBP شاه‌کلید حل این معماست، پروتئینی که مسئول آزاد کردن کلسیم بین نورون‌ها می‌باشد. در این تحقیقات موش‌های صحرایی مورد آزمایش قرار گرفتند و به آن‌ها ویروسی تزریق شد که سطح بیان پروتئین‌هایFKBP1b  را به میزان قابل توجهی به وسیلهٔ مهندسی ژنتیک افزایش داد؛ سپس محققان تلاش این موش‌ها را برای پیدا کردن سکوی زیر آب در معمای آبی مورد مطالعه قرار دادند؛ معمای آبی یک آزمایش رفتاری است که عمدتاً در جوندگان مانند موش توسط پژوهشگران علوم اعصاب استفاده می‌شود. این آزمایش برای بررسی قدرت یادگیری و حافظه در موش‌ها انجام می‌شود و در آن یک حوض بزرگ دایره‌ای با سکویی که ۱ تا ۲ سانتی‌متر زیر آب قرار دارد و قابل مشاهده نیست، استفاده می‌شود. موش‌ها باید با توجه به علائمی که در اطراف حوض قرار دارد محل سکو را پیدا کنند. محققان پس از کشتن موش‌ها توانستند به تجزیه و تحلیل  ژن‌ها در هیپوکامپ این موش‌ها بپردازند.

مشخص شد موش‌هایی که تحت تزریق قرار گرفته بودند عملکرد کنترلی خیلی بهتری روی بقیهٔ موش‌های هم‌سن‌وسال خود دارند. علاوه بر این، میزان بیان ژن‌ها (gene expression یا بیان ژن یکی از مهم‌ترین مسائل بنیادی است که به کمک آن کدهای ژنتیکی ذخیره، در رشته‌های DNA تفسیر می‌شود و به صورت خصوصیات قابل مشاهده یا یک صفت ارگانیسمی مانند خصوصیات بیوشیمی یا فیزیولوژی قابل مشاهده می‌شود.)  بیش از ۸۰۰ نوع از ژن‌های متفاوت دیگر در هیپوکامپ موش‌ها به همان میزان بیان ژنFKBP1b  -که به وسیلهٔ مهندسی ژنتیک افزایش یافته بود- تغییر کرده بود. قسمت زیادی از این تغییرات در سطح بیان ژن‌ها باعث به وجود آمدن حالتی شده بود که موش‌های جوان شباهت بیشتری به موش‌های پیر پیدا کرده بودند.

اگرچه در آزمایش‌های اولیه مشخص شد بین آزاد شدن مقدار زیادی کلسیم (که علت اصلی کاهش حافظه است) و افزایش سن ارتباط وجود دارد، ولی مشاهدات ثابت کرد با افزایش میزان FKBP،   عملکرد آگاهانه (رفتار هوشمندانه) در موش‌های مسن بالا می‌رود. یافته‌های جدید به مطرح شدن  سؤال‌های بیشتری منجر شده است اما امیدهایی را هم به وجود آورده است که این یافته‌ها نظریه‌های جدیدی را که بتواند پاسخگوی عوامل اصلی تغییرات ذهنی و بالا رفتن تجربیات بشر در سنین پیری شود، مطرح کند.

ژن FKBP

قدرت ذهن

قدم بعدی برای محققان شامل انجام پروژه‌هایی جهت مشخص شدن کاهش میزان FKBP با افزایش سن حیوانات است و کشف چگونگی جلوگیری از این روند. به نظر می‌رسد که شرایط سوخت‌وساز یا تبدیل شدن آن‌ها به سلول‌های دیگر می‌تواند دلیل این موضوع باشد.

آقای J.C.Gant در ایمیلی به سایت Futurism اعلام کرد:

سؤال کلیدی دیگری که مطرح می‌شود این است که آیا اختلال در تنظیم کلسیم که به دلیل افزایش سن به وجود می‌آید، می‌تواند عامل کلیدی در به وجود آمدن بیماری آلزایمر باشد؟ افزایش سن به عنوان فاکتور خطرناک و ایجادکنندهٔ بیشتر اختلالات عصبی است و شاید تغییر در میزان کلسیم در نورون‌ها که با افزایش سن ایجاد می‌شود،‌ ریسک ابتلا به بیماری‌ها را چندین برابر می‌کند. این موضوعی است که تا به حال ناشناخته مانده است.

البته لازم است برای مشخص شدن این موضوع که آیا سطح بیان FKBP می‌تواند به صورت بدون خطر در انسان نیز دستکاری شود، آزمایش‌های بالینی انجام شود. آقای Gant امیدوار است این آزمایش‌ها سریع‌تر، مانند آزمایشAdeno- associated  که در آن ویروس کوچکی توسط دستگاه viral vector (وسیله‌ای که بایولوژیست‌ها برای تزریق مواد ژنتیکی در سلول‌ها به کار می‌برند) برای افزایش اثر ژن‌ها در بخش‌های به‌خصوصی از مغز انجام شود. یک سرنگ بسیار کوچک می‌تواند برای تزریق ویروس به بخشی که مورد نیاز است (در این مورد هیپوکامپ) استفاده شود.

آقایGant  توضیح داد:‌

اگرچه آزمایش‌های بالینی باید برای مشخص شدن ماهیت زیست‌پذیری و تضعیف‌کنندگی کاهش حافظه که در اثر افزایش سن و در موارد حادتر مانند آلزایمر، انجام شود، اما به دلیل پایین بودن درجهٔ مهاجمی عامل FKBP در کاهش حافظه، خیلی منطقی‌تر است نقش این  عامل برای نتایج متفاوت دیگری مورد برسی قرار گیرد و نه برای درمان کاهش حافظه.

یافته‌های حاصل از تحقیقات لزوماً به معنی این نیست که ما راه‌حلی برای کاهش عملکرد مغز که به دلیل کهولت سن ایجاد می‌شود، پیدا کرده‌ایم؛ بلکه این یافته‌ها امکان ارائهٔ احتمالات جالبی را که مشخص می‌کند با بالا رفت سن در درون بدن چه اتفاقاتی روی می‌دهد که باعث کاهش قدرت حافظه می‌شود، می‌دهد.

درباره نویسنده