دانشمندان تحت رهبری موسسه نانوتکنولوژی ایتالیا و همکاری با ESRF، سینکروترون اروپایی در گرنوبل فرانسه، کشف کردهاند که چگونه سی تی اسکن یا توموگرافی میکرو و نانو اشعه ایکس میتواند سرنخهایی از فرآیندهای پیوند نورونهای روده با نورونهای مغز که ممکن است آلزایمر را تحریک کنند، ارائه دهد.
به گزارش بخش تصویربرداری بالینی رسانه اخبار پزشکی مدنا، بیماری آلزایمر، شایعترین نوع زوال عقل، یک اختلال عصبی-تخریبی است که با تغییرات مغزی از جمله از دست دادن سیناپسها، التهاب مزمن و مرگ سلولهای عصبی شناخته میشود. در سالهای اخیر، دانشمندان شواهدی پیدا کردهاند که نشان میدهد روده و مغز از طریق نورونهایی که در هر دو ارگان قرار دارند با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند. اختلال در این محور به اختلالات روانپزشکی و عصبی از جمله آلزایمر مرتبط شده است. میکروبیوتای روده، که به میکروارگانیسمهای موجود در دستگاه گوارش اطلاق میشود، نقش کلیدی در سلامت انسان ایفا میکند و بر عملکرد مغز، شناخت و رفتار تأثیر میگذارد.
آلِسیا سیدولا، محقق از موسسه نانوتکنولوژی ایتالیا و نویسنده همنویس مقاله توضیح میدهد: «تعداد زیادی مطالعه وجود دارد که از این امر حمایت میکنند که تغییرات در ترکیب روده میتواند به شروع و پیشرفت بیماری آلزایمر کمک کند.»
به طور خاص، دیسبیوزیس، که فرآیندی است که در آن تنوع میکروبی از بین میرود، باعث افزایش باکتریهای مضر تولیدکننده متابولیتهای سمی میشود که التهاب را تشدید کرده و در نتیجه باعث شکستن موانع روده مغز میشود. چه اتفاقی دقیقا زمانی که دیسبیوزیس روده رخ میدهد، میافتد؟ سیدولا اضافه میکند: «فرضیه اصلی این است که تغییرات باعث فرار باکتریهای مضر از روده میشود، این باکتریها وارد گردش خون شده و به مغز میرسند و آلزایمر را تحریک میکنند، اما شواهد هنوز ضعیف است.»
اکنون دانشمندان کشف کردهاند که توموگرافی کنتراست فازی میکرو و نانو اشعه ایکس (XPCT) ابزاری قدرتمند برای مطالعه تغییرات ساختاری و مورفولوژیکی در روده است، بدون اینکه نیاز به دستکاری بافتها باشد. تیم تحقیقاتی برای اسکن نمونهها به ESRF، سینکروترون اروپایی در گرنوبل فرانسه، مراجعه کردند و از خط پرتو ID16A استفاده کردند.
پیتر کلوتنز، دانشمند مسئول ID16A و همنویس مقاله، توضیح میدهد:«به لطف این تکنیک، ما میتوانیم با حساسیت عالی بافتهای نرم زیستی را به صورت سهبعدی تصویربرداری کنیم، با حداقل آمادگی نمونه و بدون نیاز به مواد کنتراست.»
دادههای آزمایشها، که بخشی از آنها همچنین در Soleil انجام شده است، تغییرات در تعداد و سازمان سلولی در بافتها و همچنین تغییرات ساختاری در بافتهای موشهای مبتلا به آلزایمر را نشان داد. به طور خاص، تغییرات قابل توجهی در پرزها و شکافهای روده، تغییرات سلولی در سلولهای پانث و گوبلت، همراه با شناسایی تلوسیتها، نورونها، گلبولهای قرمز و ترشح موکوس توسط سلولهای گوبلت در حفره روده مشاهده شد. همه این عناصر وقتی به درستی کار میکنند، سلامت روده را حفظ میکنند، به هضم غذا کمک میکنند و از آسیب به پوشش روده محافظت میکنند. این تکنیک یک پیشرفت واقعی برای تجزیه و تحلیل دقیق روده است و میتواند در تشخیص زودهنگام و پیشآگهی بیماری نقش مهمی ایفا کند.
سیدولا اضافه میکند: «به عنوان یک کاربر قدیمی ESRF، میتوانم گواهی دهم که این مرکز فرصتهای شگفتانگیزی برای تحقیقاتی پیشرفته فراهم میآورد، و خط پرتو نانوایمینگ، به ویژه با EBS، بسیار مؤثر است. آمدن به ESRF برای پیشبرد درک ما از محور روده مغز در بیماری آلزایمر بسیار حیاتی بود.»
آلِسیا سیدولا، محقق، موسسه نانوتکنولوژی، ایتالیا به همراه دانشمندان فرانچسکا پالمرو و کلودیا بالدوچی، گامهای بعدی در این تحقیق بهرهبرداری بیشتر از قابلیتهای XPCT برای مطالعه چگونگی ارتباط روده با سیستم عصبی مرکزی خواهد بود. تیم تحقیقاتی قصد دارد سیستم عصبی رودهای و نقش آن در بیماری آلزایمر را بررسی کند.
سیدولا در پایان میگوید: «با کسب درک عمیقتر از این فرآیندها، امیدواریم اهداف درمانی جدیدی شناسایی کنیم و درمانهای نوآورانهای برای این بیماری ویرانگر توسعه دهیم. بدون شک ESRF در تحقیقات ما نقش کلیدی ایفا خواهد کرد و ما منتظر کشفیات هیجانانگیز بیشتری در سالهای آینده هستیم.» این تحقیق اهمیت مطالعات بیومدیکال در ESRF را برجسته میکند، چرا که این مرکز قصد دارد در سالهای آینده این تمرکز را بیشتر تقویت کند.
