ఆహారంతో సంబంధం ఉన్న జ్ఞాన మార్పుల వెనుక పరమాణు మార్గం
అధిక కేలరీల ఆహారాలు ఊబకాయం, మధుమేహం మరియు ఇతర మెటబాలిక్ రుగ్మతలతో విస్తృతంగా సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. Institute of Science Tokyo పరిశోధకుల కొత్త ఎలుకల అధ్యయనం మరింత నిర్దిష్టమైన ప్రశ్నను పరిశీలించింది: అధిక కొవ్వు ఆహారం పరమాణు స్థాయిలో మెదడును ఎలా ప్రభావితం చేయవచ్చు?
PQBP1 అనే న్యూక్లియర్ ప్రోటీన్‌ను ఈ పని ఒక సంభావ్య అనుసంధానంగా సూచిస్తోంది. అధిక కొవ్వు ఆహారం తీసుకున్న ఎలుకల్లో PQBP1 వ్యక్తీకరణ తగ్గినట్లు పరిశోధకులు కనుగొన్నారు. ఆ తగ్గుదల సైనాప్టిక్ పనితీరులో పాల్గొనే జన్యువుల్లో మారిన ప్రత్యామ్నాయ RNA స్ప్లైసింగ్‌తో పాటు, సైనాప్టిక్ అసాధారణతలు మరియు జ్ఞాన లోపంతో సంబంధం కలిగి ఉంది.
మనుషుల్లో కూడా ఇదే మార్గం పనిచేస్తుందని ఈ ఫలితాలు నిర్ధారించవు; ప్రయోగాలు ఎలుకల్లోనే జరిగాయి. అయితే, పెరుగుతున్న దృష్టిని ఆకర్షిస్తున్న ఒక సంబంధానికి ఇవి మరింత వివరణాత్మక జీవశాస్త్ర వివరణను అందిస్తున్నాయి: కేలరీలు అధికంగా ఉన్న ఆహారాలు మెటబాలిజాన్ని మించి మరిన్ని ప్రభావాలు చూపవచ్చు.
RNA స్ప్లైసింగ్ ఎందుకు ముఖ్యమైనది
ఒకే స్థిరమైన ప్రోటీన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి జన్యువులు కేవలం ఆన్ చేయబడవు. జన్యువుల నుంచి కాపీ అయిన RNAను కణాలు తరచూ వివిధ విధాలుగా ప్రాసెస్ చేస్తాయి; దీనిని ప్రత్యామ్నాయ స్ప్లైసింగ్ అంటారు. ఒకే జన్యు సూచనల నుంచి వివిధ ప్రోటీన్ రూపాలను తయారు చేయడానికి ఇది కణాలకు వీలు కల్పిస్తుంది మరియు మెదడు వంటి ప్రత్యేక కణజాలాల్లో ఇది ముఖ్యంగా కీలకంగా ఉండవచ్చు.
ఆహారంతో సంబంధం ఉన్న జ్ఞాన లోపంలో PQBP1-ఆధారిత RNA స్ప్లైసింగ్‌ను ఈ అధ్యయనం ఒక అభ్యర్థి విధానంగా గుర్తించింది. అధిక కొవ్వు ఆహారం PQBP1 వ్యక్తీకరణను తగ్గించినప్పుడు, సైనాప్టిక్ పనితీరుతో అనుసంధానమైన జన్యువుల్లో స్ప్లైసింగ్ మార్పులు కనిపించాయి. నర కణాలు పరస్పరం సంభాషించే సంధులే సైనాప్సులు కాబట్టి, వాటి నిర్మాణం లేదా పనితీరులో అంతరాయం నేర్చుకోవడం మరియు జ్ఞాపకశక్తికి సంబంధించిన పనితీరును ప్రభావితం చేయవచ్చు.
మునుపటి పరిశోధనలు అధిక కేలరీల ఆహారాలను ఇప్పటికే తక్కువ జ్ఞాన పనితీరు మరియు న్యూరోడీజెనరేటివ్ పరిస్థితుల అధిక ప్రమాదంతో అనుసంధానించాయి. వాపు మరియు ఇన్సులిన్ నిరోధకత కూడా ముఖ్యమైన కారణాలుగా పరిగణించబడ్డాయి. కొత్త పరిశోధన ఆ ప్రక్రియలను తోసిపుచ్చదు; బదులుగా, మెదడు సర్క్యూట్‌ల మార్పులకు మరింత సమీపంగా ఉండే న్యూరోనల్ విధానంపై దృష్టిని కేంద్రీకరిస్తుంది.
PQBP1ను పునరుద్ధరించే మార్గాల పరీక్ష
ఎలుకల్లో PQBP1 స్థాయిలను పునరుద్ధరించడానికి ఉద్దేశించిన జోక్యాలను కూడా పరిశోధకులు పరీక్షించారు. pioglitazoneతో చికిత్స, అలాగే AAV-PQBP1 అందించడం, అధ్యయనంలో నివేదించిన సైనాప్టిక్ మరియు జ్ఞాన ఫలితాలను మెరుగుపరిచాయి.
ఈ ఫలితం ఈ పనిని కేవలం వివరణాత్మక పరిశీలనకు మించి తీసుకెళ్తుంది. PQBP1 మార్గాన్ని చికిత్సా లక్ష్యంగా పరిశోధించవచ్చని ఇది సూచిస్తుంది. అయినప్పటికీ, సంభావ్య లక్ష్యం చికిత్స కాదు. మూల సమాచారం ప్రీక్లినికల్ ఎలుకల ఫలితాలను వివరిస్తోంది; మనుషుల్లో ఈ మార్గం ఎలా పనిచేస్తుంది, ఏ మార్పులు సురక్షితమైనవి, ఏదైనా జోక్యం అర్థవంతమైన క్లినికల్ ప్రయోజనాన్ని అందిస్తుందా అనే విషయాలను నిర్ధారించడానికి మరింత పరిశోధన అవసరం.
ఈ ఫలితం ఏమి చెబుతుంది, ఏమి చెప్పదు
ఆహారం మెదడును ఎలా ప్రభావితం చేయవచ్చనే శాస్త్రీయ చిత్రానికి ఈ అధ్యయనం మరింత వివరాన్ని జోడిస్తుంది; అయితే దీనిని వ్యక్తుల కోసం నేరుగా ఇచ్చే ఆహార సూచనగా చూడకూడదు. ఒక నిర్దిష్ట భోజనం జ్ఞాన క్షీణతకు కారణమవుతుందని ఇది చూపదు; మనుషుల్లో PQBP1-ఆధారిత జోక్యం వ్యాధిని నిరోధించగలదని కూడా నిరూపించదు.
దీని విలువ ఒక విస్తృత ప్రశ్నను పరీక్షించగల జీవశాస్త్ర దశలుగా కుదించడంలో ఉంది: అధిక కొవ్వు ఆహారం తక్కువ PQBP1 వ్యక్తీకరణతో సంబంధం కలిగి ఉంది; తక్కువ PQBP1 సైనాప్టిక్ జన్యువుల RNA స్ప్లైసింగ్ మార్పులతో సంబంధం కలిగి ఉంది; ఆ మార్పులు ఎలుకల్లో సైనాప్టిక్ మరియు జ్ఞాన ప్రభావాలతో ఏకకాలంలో కనిపించాయి. ఈ క్రమాన్ని మార్చగల అవకాశం ఉందనే ప్రారంభ సూచనను జోక్య ప్రయోగాలు అందిస్తున్నాయి.
Molecular Psychiatryలో ప్రచురితమైన ఈ పరిశోధన భవిష్యత్ అధ్యయనాలు పరిశీలించడానికి ఒక స్పష్టమైన మార్గాన్ని అందిస్తుంది. ఆహారం, మెటబాలిజం మరియు మెదడు ఆరోగ్యం మధ్య సంబంధాలపై ఆధారాలు పెరుగుతున్న కొద్దీ, ఇలాంటి పరమాణు అధ్యయనాలు విస్తృత సహసంబంధాలు మరియు వాటిని ఉత్పత్తి చేయడంలో సహాయపడే కణస్థాయి ప్రక్రియల మధ్య తేడాను గుర్తించడంలో సహాయపడవచ్చు.
తదుపరి ప్రశ్నలు
- ఎలుకల్లో కనిపించిన PQBP1-సంబంధిత మార్పులు మానవ మెదడు కణజాలంలో లేదా సంబంధిత మానవ అధ్యయనాల్లో కూడా కనిపిస్తాయా.
- ఈ మార్గం వాపు, ఇన్సులిన్ నిరోధకత మరియు అధిక కేలరీల ఆహారాల ఇతర మెటబాలిక్ ప్రభావాలతో ఎలా పరస్పర చర్య చేస్తుంది.
- గమనించిన స్ప్లైసింగ్ మార్పుల వల్ల ఏ సైనాప్టిక్ జన్యువులు మరియు మెదడు సర్క్యూట్‌లు అత్యధికంగా ప్రభావితమవుతాయి.
- PQBP1ను పునరుద్ధరించే విధానాలను ప్రీక్లినికల్ మోడళ్లకు మించి సురక్షితంగా అనువదించవచ్చా.
ప్రస్తుతం, ఈ అధ్యయనం క్లినికల్ నిర్ధారణ కంటే ఒక మెకానిస్టిక్ పురోగతి. అధిక కొవ్వు ఆహారం సైనాప్టిక్ అంతరాయం మరియు బలహీనమైన జ్ఞానంతో ఎలా అనుసంధానమవుతుందనే దానిపై పరిశోధకులకు ఇది ఒక స్పష్టమైన పరికల్పనను, అలాగే జోక్యాన్ని ఎక్కడ పరీక్షించవచ్చనే దానిపై ప్రారంభ సూచనను అందిస్తుంది.
ఈ కథనం Medical Xpress నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు కథనాన్ని చదవండి.
Originally published on medicalxpress.com
