ग़लत न्यूरॉन में सक्रिय एक प्रोटीन ही अल्ज़ाइमर की जड़? कोरियाई शोध

ERBB4 नाम का एक रिसेप्टर प्रोटीन, ग़लत तरह के न्यूरॉन में सक्रिय होने से अल्ज़ाइमर रोग के कई लक्षणों की वजह बन सकता है। दक्षिण कोरिया के इंस्टीट्यूट फ़ॉर बेसिक साइंस (IBS) के नए शोध में यह सामने आया है। IBS सेंटर फ़ॉर वैस्कुलर रिसर्च के सह-निदेशक चुंग वोन-सुक के नेतृत्व वाली टीम ने यह खोज की। उत्तेजक (एक्साइटेटरी) न्यूरॉन में असामान्य रूप से सक्रिय ERBB4, एक ज़ंजीर जैसी प्रतिक्रिया शुरू कर देता है। इसमें न्यूरॉन की अति-सक्रियता, सिनैप्स का असामान्य नुक़सान, सक्रिय होते ग्लियल कोशिकाएं, बढ़ता एमिलॉइड जमाव और संज्ञानात्मक गिरावट शामिल हैं। ये नतीजे नेचर जर्नल में प्रकाशित हुए हैं।

स्वस्थ मस्तिष्क में, ERBB4 मुख्य रूप से निरोधक (इनहिबिटरी) न्यूरॉन में सक्रिय होता है, जो सर्किट को ज़्यादा उत्तेजित होने से रोकने में मदद करते हैं। अल्ज़ाइमर के दो चूहा मॉडलों का इस्तेमाल कर, शोधकर्ताओं ने पाया कि मस्तिष्क की सहायक कोशिकाएं, एस्ट्रोसाइट और माइक्रोग्लिया, निरोधक सिनैप्स की तुलना में उत्तेजक सिनैप्स को ज़्यादा निगल रही थीं। यह समग्र गतिविधि में बढ़ोतरी नहीं, बल्कि चुनिंदा पुनर्गठन था। जब टीम ने न्यूरॉन गतिविधि को सीधे बढ़ाया या घटाया, तो ग्लियल कोशिकाओं का सिनैप्स निगलना भी उसी अनुसार बढ़ा या घटा। इससे पता चलता है कि ग्लियल कोशिकाएं न्यूरॉन से आने वाले असामान्य संकेतों पर प्रतिक्रिया दे रही थीं।

सिंगल-न्यूक्लियस आरएनए सीक्वेंसिंग से रोग की शुरुआत में ही उभरने वाले, ERBB4 को सक्रिय कर चुके उत्तेजक न्यूरॉन का एक अलग समूह मिला। इसे टीम ने "शुरुआती प्रतिक्रियाशील उत्तेजक न्यूरॉन" (ERENs) नाम दिया। अल्ज़ाइमर मॉडल चूहों के हिप्पोकैम्पस के उत्तेजक न्यूरॉन से लक्षित जीन एडिटिंग द्वारा Erbb4 हटाया गया। इससे न्यूरॉन की अति-सक्रियता घटी, असामान्य सिनैप्टिक बदलाव सुधरे। एस्ट्रोसाइट और माइक्रोग्लिया में सक्रिय बदलाव घटे, एमिलॉइड प्लाक का बोझ घटा, और याददाश्त व स्थानिक अनुभूति में सुधार हुआ। यहां तक कि रोग काफ़ी आगे बढ़ चुकने के बाद जीन हटाने पर भी यह असर दिखा। उल्टे प्रयोग में, स्वस्थ चूहों के उत्तेजक न्यूरॉन के एक छोटे उपसमूह में ERBB4 को सक्रिय करने पर, एमिलॉइड प्लाक के बिना भी सर्किट अति-सक्रियता, सिनैप्टिक असंतुलन, सक्रिय ग्लियासिस और संज्ञानात्मक गिरावट पैदा हुई।

आगे के प्रयोगों में पाया गया कि ERBB4 अपना असर mTOR सिग्नलिंग नामक एक प्रमुख रास्ते के ज़रिए डालता है। इससे ERBB4-mTOR अक्ष, न्यूरॉन, सिनैप्टिक, ग्लियल और संज्ञानात्मक गड़बड़ियों को जोड़ने वाला एक संभावित महत्वपूर्ण नियंत्रण बिंदु बन जाता है।

टीम ने 446 लोगों के पोस्टमॉर्टम मस्तिष्क नमूनों और ट्रांसक्रिप्टोमिक डेटा की भी जांच की। अल्ज़ाइमर रोग में उत्तेजक न्यूरॉन में ERBB4 का स्तर बढ़ा हुआ पाया गया। ERBB4 दिखाने वाले उत्तेजक न्यूरॉन का ज़्यादा स्तर, ज़्यादा एमिलॉइड प्लाक बोझ और ख़राब संज्ञानात्मक प्रदर्शन से जुड़ा था। सांख्यिकीय मॉडलिंग ने ERBB4 को एमिलॉइड पैथोलॉजी, बाद की टाउ पैथोलॉजी और संज्ञानात्मक गिरावट से जोड़ा। शोधकर्ताओं का कहना है कि यह साबित नहीं करता कि ERBB4 सीधे इंसानों में अल्ज़ाइमर का कारण बनता है। लेकिन इससे इस संभावना को समर्थन मिलता है कि चूहों में मिली असामान्य न्यूरॉन स्थिति इंसानी मस्तिष्क में भी होती है।