מולקולה חדשה שפותחה, LK-2, יכולה לספק טיפולים חדשים לפגיעה מוחית הקשורה לשבץ, כך מוצאים מדענים בבית החולים לילדים חולים (SickKids).
שבץ איסכמי מתרחש כאשר זרימת הדם לחלק מהמוח מופסקת, מונעת מתאי המוח חמצן וחומרי מזון. ללא טיפול בזמן, תאי המוח עלולים למות, וכתוצאה מכך נזק קבוע למוח ולתפקודיו. שבץ מוחי הוא אחד מגורמי המוות והנכות המובילים בעולם, המשפיע על מיליונים מדי שנה.
מחקר בינלאומי שפורסם ב טֶבַע בהנהגת ד"ר לו-יאנג וואנג, מדען בכיר בתכנית למדעי המוח ובריאות הנפש ב-SickKids, ומדענים קליניים בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת שנגחאי ג'יאאו טונג, חשפו מולקולה שיש לה פוטנציאל להגן על נוירונים במהלך שבץ ולמנוע נזק מוחי הקשור לשבץ.
"הממצאים שלנו מספקים דרך חדשה לחלוטין לחשוב על שמירת תאים תוך מזעור תופעות הלוואי העצביות השליליות של טיפול שבץ מוחי קונבנציונלי", אומר וואנג, המחזיק בקתדרה למחקר ברמה 1 בקנדה בהתפתחות מוח והפרעות. "מולקולת LK-2 יכולה להיות המפתח לפתיחת טיפולים מוצלחים עבור חולי שבץ."
כיצד נוירוטרנסמיטר אחד תורם לנזק מוחי הקשור לשבץ
אחד האשמים העיקריים מאחורי נזק מוחי שנגרם מאירוע מוחי הוא נוירוטרנסמיטר בשם גלוטמט. כאשר המוח מורעב מחמצן וסוכר, רמות הגלוטמט עולות בצורה דרמטית, ומעוררת יתר על המידה קולטני N-methyl-Daspartate (NMDARs) על הממברנה של תאי המוח. זה גורם לגל של סידן לחדור לתאים, מה שגורם למפל אירועים שבסופו של דבר מוביל למוות של תאים.
במשך עשרות שנים, חוקרים ניסו לפתח תרופות שיכולות לחסום NMDARs ולמנוע את הרעילות העצבית שמגיעה עם רמות גבוהות של גלוטמט. עם זאת, תרופות קודמות המכוונות ל-NMDARs לא היו יעילות ולא הצליחו לעבור מעבר לניסויים קליניים מכיוון ש-NMDAR ממלאים תפקידים חשובים בתפקודים רגילים של המוח, כגון למידה וזיכרון. בנוסף, חסימת NMDARs לחלוטין עלולה לגרום לתופעות לוואי חמורות, כגון פסיכוזה ופגיעה קוגניטיבית.
הצוות מצא שגלוטמט יכול גם להיקשר ולהפעיל סוג של חיישן חמצת הנקרא תעלות יונים חושי חומצה (ASICs), המופעלות בדרך כלל על ידי חומצות. ASICs נמצאים בממברנה של תאי מוח – כמו NMDARs – ויכולים לאפשר ליוני סידן להיכנס לתאים כאשר הם מעוררים.
הראינו שגלוטמט יכול להטעין את הפעילות של ASICs, במיוחד בתנאים חומציים המתרחשים במהלך שבץ מוחי. זה אומר שגלוטמט תוקף תאי מוח גם באמצעות NMDARs וגם ASICs – דבר שלא ידענו קודם לכן".
ד"ר לו-יאנג וואנג, מדען בכיר בתכנית למדעי המוח ובריאות הנפש ב-SickKids
דרך חדשה לחסום עודף גלוטמט
על ידי זיהוי האתר הספציפי ב-ASICs שבו גלוטמט נקשר, הצוות הצליח לפתח מולקולה חדשה, הנקראת LK-2, שיכולה לחסום באופן סלקטיבי את אתר הקישור לגלוטמט ב-ASICs, אך להשאיר את ה-NMDARs ללא פגע.
במודלים פרה-קליניים, הצוות מצא ש-LK-2 מנע ביעילות מגלוטמט מגירוי יתר של ASICs כדי להפחית את זרימת הסידן ומוות תאי. יתר על כן, LK-2 לא השפיע על NMDARs או שידורים עצביים רגילים אחרים, מה שמרמז על הפוטנציאל שלו כדור הבא של טיפול בשבץ מוחי.
"המחקר שלנו חשף דרך חדשה להגן על המוח מפני רעילות גלוטמט מבלי להפריע ל-NMDARs", אומר וואנג.
המחקר של וואנג ימשיך לחקור את התפקוד והמנגנונים של LK-2, בתקווה לפתח ניסויים קליניים עתידיים.
צוות המחקר רוצה להודות לד"ר ג'ולי פורמן-קיי, מדענית בכירה וראש התוכנית של התוכנית לרפואה מולקולרית, ולד"ר איווה פריטישנק, פוסט-דוקטורט במעבדה של פורמן-קיי, שסייעה לואנג באיתור אתרי הקישור לגלוטמט. על ASICs.
מחקר זה ממומן ב-SickKids על ידי המכון הקנדי לחקר הבריאות (CIHR), המועצה למחקר מדעי הטבע וההנדסה של קנדה (NSERC) ותוכנית יו"ר המחקר של קנדה.
