دوپامین و تغییر بیان ژن!

دوپامین: فراتر از یک انتقال دهنده عصبی

ایان میز یکی از پژوهشگرانی است که این فرایند را مطالعه می‌کند. تیم او در مقاله‌ای در سال ۲۰۲۰ توضیح داد که دوپامین می‌تواند به پروتئین هیستون متصل شده و از این طریق بیان ژن را تحت تاثیر قرار دهد. هیستون‌ها پروتئین‌هایی هستند که به DNA متصل شده و ساختار کروماتین را ایجاد می‌کنند. طبق این یافته‌ها اکنون می‌پذیریم که دوپامین، تنها یک انتقال‌دهنده عصبی نیست. بلکه می‌تواند با تغییر بیان ژن، عملکرد سلول‌ها را تحت تاثیر قرار دهد.

دوپامینیلاسیون و اعتیاد

تیم میز دقیقا چه چیزی را کشف کرد؟ مطالعه آن‌ها بر نقش دوپامینیلاسیون در اعتیاد متمرکز بود. در اعتیاد با اختلال سیستم پاداش دوپامین مواجه هستیم. میز و همکارانش مشاهده کردند موش‌هایی که در حال ترک کوکایین هستند؛ در ناحیه‌ی تگمنتوم شکمی مغز نشانه‌های مولکولی متفاوتی بروز پیدا کرده است. آن‌ها دریافتند که دوپامینیلاسیون در سلول‌های این ناحیه، موش را نسبت به بازگشت اعتیاد مستعدتر می‌کند. در‌واقع اگر دوپامینیلاسیون هیستون‌ها مسدود شود، رفتار جستجوی مواد مخدر نیز در موش کاهش یافته و نهایتا الگوهای معمول سیگنال‌دهی دوپامین بازمی‌گردد. برای اینکه بدانیم دوپامینیلاسیون بر چه ژن‌هایی تاثیر می‌گذارد؛ نیاز به تحقیقات بیشتری داریم. آنچه امروز با اطمینان می‌گوییم تاثیر این فرایند بر عملکرد نورون‌ها و نهایتا رفتار موجود زنده است.

تاثیرات گسترده دوپامین بر مغز

ممکن است این سوال برایتان پیش بیاید که آیا فرایند دوپامینیلاسیون محدود به پروتئین‌های هیستون است؟ پژوهش‌گرها نتیجه‌گیری متفاوتی در این باره ارائه می‌کنند. آن‌ها بیش از ۱۵۰۰ پروتئین دوپامینیله در مغز موش شناسایی کرده‌اند. بسیاری از این پروتئین‌ها در عملکرد سیناپسی نقش ایفا می‌کنند. این همه پروتئین با چه روشی شناسایی شده است؟ برای شناسایی این پروتئین‌ها، مولکولی به عنوان کاوشگر (probe) طراحی شده و برای برچسب‌گذاری پروتئین‌های متصل به دوپامین از آن استفاده شده است.

دوپامینیلاسیون در بیماری پارکینسون کاهش می‌یابد.

در بیماری پارکینسون، افراد به تدریج نورون‌های تولیدکننده دوپامین را از دست می‌دهند. با کاهش سلول‌های دوپامین، سیگنال‌دهی دوپامین مختل شده و عملکردهایی مانند حرکت و انگیزه فرد تحت تأثیر قرار می‌گیرد. از آنجایی که با افزایش سن، خطر ابتلا به پارکینسون افزایش می‌یابد؛ برخی پژوهشگران نقش دوپامینیلاسیون در افزایش ریسک بروز پارکینسون را بررسی می‌کنند. وینی چن یکی از این پژوهشگران است. او نتایج پژوهشش را در گردهمایی سالانه پژوهشگران علوم اعصاب در آمریکا (Society for Neuroscience یا (SFN 2024 این چنین جمع‌بندی کرده است:

میزان پروتئین‌های دوپامینیله در مغز موش‌های پیر کاهش می‌یابد. با در نظر گرفتن نقش این پروتئین‌ها، ممکن است این روند کاهشی با خطر بیماری‌های تحلیل‌برنده عصبی مرتبط هستند. چن علاوه بر نمونه‌های جانوری (موش‌ها)، تغییر پروتئین‌های دوپامینیله را در نمونه‌های بافت مغز بیماران پارکینسون نیز مشاهده کرده است (یکی از روش‌های مطالعه بافتی بیماری‌های مغز و اعصاب، استفاده از بافت مغز بیماران پس از مرگ آن‌ها است). هنوز نمی‌دانیم از بین رفتن نورون‌های دوپامینرژیک (نورون‌های تولید کننده دوپامین)‌علت کاهش دوپامینیلاسیون است یا معلول آن. چن می‌گوید:« این سوال مانند معمای مرغ و تخم مرغ است. برای یافتن پاسخ منطقی این سوال،‌ لازم است ژن‌هایی که تولید دوپامین را تنظیم می‌کنند شناسایی کنیم.»

دوپامینیلاسیون: هدف درمانی برای طراحی دارو؟

تاثیر انتقال دهنده‌های عصبی بر پروتئین‌ها محدود به دوپامین نیست. انتقال‌دهنده‌هایی مانند سروتونین و هیستامین نیز رفتار پروتئین را تنظیم می‌کنند. اتصال انتقال‌دهنده‌های عصبی به پروتئین‌ها و تاثیر بر رفتار بیان ژن یک سلول، به طور کلی مونوآمینیلاسیون نامیده می‌شود. آنزیم ترانس گلوتامیناز-۲، یکی از آنزیم‌هایی است که این فرایند را تسهیل می‌کند. آیا مونوآمینیلاسیون می‌تواند یک هدف درمانی برای برطرف کردن بیماری‌های مغز و اعصاب باشد؟ چن توضیح می‌دهد:« گرچه به این مسیر امیدواریم؛ اما طراحی دارویی که تنها بر این فرایند تاثیر بگذارد دشوار است. برای مثال آنزیم ترانس گلوتامیناز-۲ عملکردهای زیادی در مغز دارد و تنظیم عملکرد آن برابر با تغییر فرایندهای زیادی در سلول‌های عصبی خواهد بود.»

منبع مقاله: https://B2n.ir/h82318