ሜቲሊን ብሉን ኣውቶፋጂን፦ AMPK፣ mTORን ኣብ ነርቭ ዋህዮታት ዝተገብሩ ፈተነታትን

ኣብ ዋህዮታት ፈተነ ከም እትገብር፣ ሜቲሊን ብሉ ከም እትውስኽ፣ ኣብ ብሎትካ ድማ LC3-II ዝበሃል ናይ ፕሮቲን መስመር ዝያዳ ጸሊም ከም ዝኸውን እሞ ሕሰብ። እቲ ውህድ «ኣውቶፋጂ የዕቢ» ኢልካ ምእዋጅን ናብ ዝቕጽል ምሕላፍን ፈታኒ እዩ። እቲ ትርጉም ግን እዋኑ ዘይበጽሐ እዩ። ዝያዳ ጸሊም ዝኾነ ናይ LC3-II መስመር፣ እታ ዋህዮ ተወሳኺ ናይ ጽሬት ቬሲክላት ትሃንጽ ከም ዘላ ከመልክት ይኽእል፤ ወይ ድማ እቲ ናይ ምውጋድ ደረጃ ስለ ዝተዓጽወ እተን ቬሲክላት ይእከባ ከም ዘለዋ ከመልክት ይኽእል። እዞም ክልተ ትርጉማት ናብ ተጻራሪ ኣንፈታት የመልክቱ፣ ኣብ ነርቭ ዋህዮታት ዝተገብሩ መጽናዕትታት ሜቲሊን ብሉ ድማ ንነፍሲ ወከፎም ዝድግፉ ኣብነታት መርትዖ ኣለዉ። እዚ ዓንቀጽ፣ ነፍሲ ወከፍ መርመራ ብምርኣይ፣ ብሓቂ እንታይ ከም ዝተዓቀነ ይገልጽ።

ኣብዚ ዝተጸንዐ ዓይነት፣ ማክሮኣውቶፋጂ፣ ዋህዮ ንብዙሕ ነገር ብሓባር ዳግም ንኣጠቓቕማ እተዳልወሉ መስርሕ እዩ። ፋጎፎር ዝበሃል ብሽፋን ዝተሰርሐ ከረጢት፣ ኣብ ዙርያ ዝኣረጉ ፕሮቲናትን ኦርጋኔላትን ይዓቢ፣ ተዓጽዩ ኣውቶፋጎሶም ይኸውን፣ ምስ ላይሶሶም ይዋሃድ፣ እቲ ዝሓዞ ንጥረ ነገር ድማ ተበታቲኑ ዳግም ንኽጥቀመሉ ይልቀቕ። ነርቭ ዋህዮታት ስለ ዘይከፋፈላ፣ ብምክፍፋል ዝተጎድኡ ክፋላት ክቀንሳ ኣይክእላን፤ ስለዚ ኣብዚ ስሩዕ መስርሕ ይምርኮሳ። ዳግም ንኣጠቓቕማ ምድላው ምስ ዝቋረጽ፣ ጎሓፍ ይእከብ። ምስ ዝሰርሕ ድማ፣ ኣብ ትሕቲ ጸቕጢ ዘላ ዋህዮ መሃነጺ ንጥረ ነገራት ትመልስ።

ሓደ ኣብ ሂፖካምፓል ዋህዮታት ዝተገብረ ፈተነ እንታይ ኣርእዩ

እቲ ቀንዲ ናይ ምብጋስ መጽናዕቲ፣ ን24 ሰዓታት ሰረም ብምኽላእ ኣብ ጸቕጢ ዝኣተዋ HT22 ሂፖካምፓል ዋህዮታት ኣናጹ ተጠቒሙ። እዚ ኩነታት ናይ ዕቤት ረቛሒታትን ናይ ኣለያን ምዕባለን ምልክታትን የወግድ፣ ኣፖፕቶሲስን ኣውቶፋጂን ድማ የበግስ። ሜቲሊን ብሉ መጠኑ ብዝወሰኸ መጠን ሞት ዋህዮ ከም ዝቐነሰ፣ እዚ ሓለዋ ድማ ምስ ምልክታት ማክሮኣውቶፋጂ ተኣሳሲሩ ከም ዝተራእየ እቶም ተመራመርቲ ጸብጺቦም።

ተኸታታሊ ምልክታት ዝተወሰነ ነበረ። ተበቲኑ ዝነበረ ምቕላም LC3B፣ ካብ ከባቢ 20 nM ሜቲሊን ብሉ ጀሚሩ፣ ናብ ከባቢ ኒውክለስ ዘለዉ ነጥብታት ዳግም ተኸፋፈለ፤ እቲ ዝሓየለ ምላሽ LC3-Iን LC3-IIን ድማ ኣብ ከባቢ 1 μM ተራእየ። LC3B-Iን LC3B-IIን ክልቲኦም ብመጠንን ግዜን ዝተወሰነ መንገዲ ወሰኹ። ኣገዳሲ ነጥቢ ድማ፣ እቲ ጉጅለ ካብ ሓደ ሃለዋት ጥራይ ዘርኢ ናይ LC3 ብሎት ንላዕሊ ሓደ ስጉምቲ ከደ። ላይሶሶማዊ ምውጋድ ዝዓግት 10 μM ክሎሮኩዊን ወሲኾም፣ ኣብተን ብሜቲሊን ብሉ ዝተሓከማ ዋህዮታት ዝለዓለ LC3-IIን ዘይተበታተነ p62ን ረኸቡ። እዚ ቅዲ፣ ተራ ምእካብ ዘይኮነስ፣ ኣብ ላይሶሶም ዝምርኮስ ምብትታንን ምትካእን ከም ዘሎ ይድግፍ። ክሎሮኩዊን ነቲ ኣፖፕቶሲስ ዝጻረር ጽልዋ ብኸፊል ከም ዝገልበጦ እውን ኣርእዮም፤ እዚ ድማ ኣብዚ ሞዴል ነቲ ሓለዋ ምስ መንገዲ ኣውቶፋጂን ላይሶሶምን የተኣሳስሮ።

እቲ ናይ ምልክት ምትሕልላፍ ውጽኢት እዩ ብብዝሒ ብጌጋ ዝጥቀስ። ብፎስፎሪሌሽን ዝተቐየረ AMPKን ኣብ ታሕቲ እቲ መንገዲ ዝርከብ ዒላማኡ፣ ብፎስፎሪሌሽን ዝተቐየረ ACCን ብምዕቃን ዝተራእየ ምልክት ምትሕልላፍ AMPK፣ ኣብ 12ን 24ን ሰዓታት ብመጠን ዝተወሰነ መንገዲ ወሰኸ። ነቲ AMPK ዝዓግት Compound C፣ ኣብተን መወዳእታ 4 ሰዓታት ብ20 μM ምስ ተወሰኸ፣ ፎስፎሪሌሽን ACCን ምንቕቓሕ LC3ን ክልቲኦም ቐነሰ። ብኣንጻሩ፣ ብፎስፎሪሌሽን ዝተቐየረ mTOR ክልለ ዝኽእል ምዕፋን ኣየርኣየን። ስለዚ፣ ኣብ ጸቕጢ ዝነበራ ሂፖካምፓል ዋህዮታት ዝተረኽበ፣ ምስ AMPK ዝተኣሳሰረ ምብጋስ፣ ብኣፍልጦና ካብ mTOR ናጻ ብዝመስል መንገዲ ዝፍጸም ነበረ። እዚ ተመሳሳሊ ቅዲ ኣብ ህያዋን ኣናጹ እውን ተራእየ፤ ሜቲሊን ብሉ ምሃብ ኣብ ኮርቴክስን ሂፖካምፐስን ምልክታት ማክሮኣውቶፋጂ ኣበገሰ።

ምብጋስ ዝተዛዘመ ፍሰት ኣይኮነን

ኣብዚ እቲ ኣብ መንጎ ክልቲኦም ኣምራት ዘሎ ፍልልይ እዩ ዝያዳ ዘገድስ። ምብጋስ ማለት፣ ኣብ መጀመርታ እቲ መንገዲ ዘሎ ስርዓት ዝያዳ ኣውቶፋጎሶማት ይሰርሕ ማለት እዩ። ፍሰት ማለት ድማ፣ እቲ ዝተሓዝ ንጥረ ነገር ነቲ ምሉእ መንገዲ ይሓልፎ ማለት እዩ፦ ምኽባብን ምፍላይን፣ ምብሳል፣ ምስ ላይሶሶም ምውህሃድ፣ ምብትታን፣ ዳግም ንኣጠቓቕማ ምድላው። መርመራ ፍሰት ነቲ ዝተረፈ ጉዕዞ ክሳብ ዘረጋግጾ፣ ነፍሲ ወከፍ ወሰኽ LC3-II ናይ ምብጋስ ኣበሃህላ ጥራይ እዩ።

እቲ መደበኛ መርመራ ፍሰት፣ ከም ባፊሎማይሲን A1 ወይ ክሎሮኩዊን ዝኣመሰለ ንሓጺር ግዜ ዝግበር ላይሶሶማዊ ዕገታ ምስ ሃለወን ምስ ዘይሃለወን LC3-II ይዕቅን። እቲ ሕክምና ብሓቂ ምፍራይ ዘቀላጥፍ እንተ ኾይኑ፣ ምብትታን ምዕጋት LC3-II ካብቲ ዘለዎ ንላዕሊ ከዕብዮ ይግባእ። ክልተ ምልክታት ብሓባር ዝሓዘ mCherry-GFP-LC3 ሪፖርተር ካልኣይ ኣረኣእያ ይውስኽ፦ ቅድሚ ምስ ላይሶሶም ምውህሃድ፣ እቶም መዋቕራት ብብጫ ይደምቁ፤ ኣሲድ ነቲ ናይ GFP ምልክት ምስ ኣጥፍኦ ድማ ብቐይሕ ጥራይ ይደምቁ። ስለዚ፣ ብቐይሕ ጥራይ ዝደምቁ ነጥብታት ምብዛሕ፣ ናብ ኣሲዳዊ ኣውቶላይሶሶማት ምሕላፍ ከም ዘሎ ይድግፍ። መጠን ፕሮቲን p62 ምንካይ፣ ምብትታንን ምትካእን ናይቲ ዝተሓዝ ንጥረ ነገር ከረጋግጽ ይኽእል፤ ግን ትራንስክሪፕሽን p62 ባዕሉ ንጸቕጢ ምላሽ ስለ ዝህብ፣ ብደረጃ mRNA ክምርመር ኣለዎ።

እዚ ኣብ ታሕቲ ዘሎ መረጋገጺ ዝርዝር፣ ነፍሲ ወከፍ ኣብዞም መጽናዕትታት ዝተጠቕሙሉ መርመራ እንታይ ከም ዝዕቅንን በይኑ እንታይ ከረጋግጽ ከም ዘይክእልን የርኢ። ኣንበብቲ ነዚ ኣብ ዝኾነ ኣብ መጻኢ ዝቐርብ ናይ ማክሮኣውቶፋጂ ኣበሃህላ ክጥቀሙሉ ይኽእሉ፤ ነዞም ምልክታት ዝጥቀሙ ናይ ጾምን ነዊሕ ዕድመን መጎተታት እውን የጠቓልል።

እቲ ሰደቓ ካብ ሓደ ናይ ኣገላልጻ መፈንጠራ ከም ዝከላኸል ኣስተብህል። ብፎስፎሪሌሽን ዝተቐየረ ACC፣ ብኢንዛይማዊ መንገዲ ዝተዓገተ ቅርጺ እዩ። ምውሳኹ ውጽኢት AMPK የርኢ፣ ምንቕቓሕ ACC ኣይኮነን።

«ምዕጋት ማክሮኣውቶፋጂ ንሓለዋ ነርቭ ዋህዮታት ኣጥፍኦ» ዝብል ሓረግ እውን ተመሳሳሊ ልክዕነት የድልዮ። ኣብ ሞዴል HT22፣ እዚ ማለት ኣብ መንገዲ ኣውቶፋጂን ላይሶሶምን ጣልቃ ምእታው፣ ኣብ ሰረም ዝተኸልኣሉ ኩነታት ሜቲሊን ብሉ ዝሃቦ ናይ ምትራፍ ብህይወት ብልጫ ኣወገደ ማለት እዩ። ኣብቲ ናይ ባህሊ ሳህኒ፣ ኣውቶፋጂ ኣድላዪ ወይ ኣበርካቲ ከም ዝነበረ ይድግፍ። ኣውቶፋጂ እቲ ውህድ ዘለዎ እንኮ ናይ ሓለዋ ሜካኒዝም ከም ዝኾነ ኣየረጋግጽን፣ ክሎሮኩዊን ብኣውቶፋጂ ጥራይ ከም ዝሰርሕ እውን ኣየረጋግጽን። ነቲ ናይ ምኽንያትን ውጽኢትን ኣበሃህላ ንምድልዳል፣ ኣብ ATG5፣ ATG7 ወይ ULK1 ጀነቲካዊ ለውጢ ምግባር ምተደለየ።

ናብ ሓደ ስርዓት ዝኣትዉ ክልተ መንገድታት

ቀሊል ካርታ ይሕግዝ። ናይ ጸዓት ጸቕጢ AMPK የዕቢ፣ AMPK ነቲ ውህደት ULK1 የነቓቕሕ፣ ኣውቶፋጂ ድማ ይጅምር። ናይ ዕቤት ረቛሒታትን መኣዛታትን mTORC1 የዕብዩ፣ mTORC1 ንULK1 ይዓግት፣ ኣውቶፋጂ ድማ ከይጀመረ ይተርፍ። ኣብ ታሕቲ ULK1 ዘሎ መንገዲ፣ ውህደት Beclin-1ን VPS34ን ምፍጣር ፋጎፎር የበግስ፣ LC3-I ሊፒድ ተላጊብዎ LC3-II ይኸውን፣ እቲ ኣውቶፋጎሶም ይዕጾ፣ ምስ ላይሶሶም ይዋሃድ፣ እቲ ዝተሓዝ ንጥረ ነገር ድማ ይበታተን፣ p62 እውን ይበታተንን ይትካእን።

እቲ ስእሊ ነፍሲ ወከፍ ውጽኢት ሜቲሊን ብሉ ኣብዚ ካርታ የቐምጦ፦ እቲ ሂፖካምፓል ውጽኢት ኣብ ጥቓ ጨንፈር AMPK፣ እቲ ናይ ቅድመ-ዋህዮታት ውጽኢት ድማ ኣብ ጥቓ ጨንፈር mTOR።

እዚ ኣቀራርባ፣ ምስቲ ካልኣይ መጽናዕቲ Xie ዘሎ ዝመስል ግርጭት ይፈትሕ። ኣብ ዝባዝሓ ናይ ኣንጭዋ ነርቭ ቅድመ-ዋህዮታት፣ 5 μM ሜቲሊን ብሉ ምብዛሕ ከም ዝዓገተን ናብ ስቕታዊ ኩነታት ምእታው ከም ዘተባብዐን ሓደ ዝተፈልየ ፈተነ ረኸበ። ኣብ መዓልትታት 1ን 3ን፣ Ki67 ዘርእያ ዋህዮታት ቐነሳ፣ እቲ ድሮ ናብ ነርቭ ዋህዮ ምፍላይ ዝኣተወ መስርሕ ግን ሳይተጎድአ ቀጸለ። ኣብኡ፣ እቲ ሜካኒዝም ብምዕፋን ምልክት ምትሕልላፍ mTOR ሰርሐ፦ ጠቕላላ mTORን ብፎስፎሪሌሽን ዝተቐየረ mTORን ቐነሱ፣ ምስኦም ድማ መግለጺ p70S6Kን 4EBP1ን ወረደ፣ ሳይክሊናት E1፣ B1፣ D1ን D2ን እውን ቐነሱ። እቲ ቀንዲ ዝተራእየ ባህሪ፣ ቅድመ-ዋህዮታት ናብ ስቕታዊ ኩነታት ምእታወን ነበረ፤ እቶም ደረስቲ ነዚ ምስ ምድንጓይ ዋህዮኣዊ እርጋን ኣተኣሳሲሮምዎ፣ ኣብ ጸቕጢ ዘለዋ ሂፖካምፓል ዋህዮታት ምድሓን ኣይነበረን።

ኣብ መንጎ እዞም ክልተ ወረቓቕቲ ግርጭት የለን። AMPKን mTORን ንኩነታት ተኣፈፍቲ ዝኾኑ ምልክታት ዘወሃህዱ ስርዓታት እዮም፣ ቀወምቲ መብራህቲ መውልዕን መጥፍእን ኣይኮኑን። ኣብ ጸቕጢ ዘላ፣ ንነርቭ ዋህዮ እትመስል ዋህዮ፣ ክዕቀን ዝኽእል ምዕጋት mTOR ከይተራእየ AMPK ከተሳትፍ ትኽእል። ብሚቶጅን ዝድፋእ ቅድመ-ዋህዮ ግን፣ ነቲ ተመሳሳሊ ውህድ፣ ኣብ mTOR ዝምርኮስ ናይ ዕቤት ስርዓት ብምግታእ ምላሽ ክህብ ይኽእል። ዓይነት ዋህዮ፣ ኩነታት ጸቕጢ፣ መጠን ክምችትን ግዜ መዐቀኒን፣ ኣየናይ ጨንፈር ከም ዝዕብልል ይውስኑ። ስለዚ እውን እዮም ሜቲሊን ብሉ ኣብ ሚቶኮንድርያዊ ጸዓትን ረዶክስን ዘለዎ ጽልዋታት ኣብቲ ተመሳሳሊ ስእሊ ክኣትዉ ዘለዎም። ሜካኒዝማት ሓለዋ ነርቭ ዋህዮታት ዝግምግም ጽሑፍ ከም ዝገልጾ፣ እቲ ውህድ ከም ኣማራጺ ተሰካሚ ኤሌክትሮን ይሰርሕ፣ ጸረ-ኦክሲደሽንን ጸረ-ኣፖፕቶሲስን ምልክት ምትሕልላፍ የሳትፍ፣ MAOን NOSን ይዓግት፣ ብሓድሽ ምፍጣርን ብኣውቶፋጂን ድማ ምስ ምሕዳስ ሚቶኮንድርያ ይተኣሳሰር። ኣውቶፋጂ ሓደ ጨንፈር ናይ ብዙሕ ጽልዋታት ዘለዎ ባህሪ እዩ፣ እቲ ምሉእ ዛንታ ኣይኮነን።

እቶም ፈተነታት እንታይ ኣየርእዩን

ሰረም ምኽላእ፣ ኣብ ናይ ባህሊ ሳህኒ ናይ ኣለያን ሜታቦሊዝምን ጸቕጢ ይውክል። ጾም ምሉእ ህያው ፍጡር ግን ኣይውክልን፦ ግሉኮስ፣ ኣሚኖ ኣሲዳትን ጨዋትን ኣብቲ መሰረታዊ መዕበዪ ፈሳሲ ይተርፉ፣ ናይ ምምጋብ ባህሪ ድማ የለን። ካብ 20 nM ክሳብ 5 μM ዘለዉ ናይ ዋህዮ ባህሊ መጠናት ክምችት፣ ብሒሳብ ጥራይ ናብ ናይ ሰብ መጠናት ክቕየሩ ኣይክእሉን። ምኽንያቱ፣ ምምጣጥ፣ ምስ ፕሮቲን ምእሳር፣ ኩነታት ረዶክስ፣ ሜታቦሊዝም፣ ኣብ ሕብረ ህዋስ ምእካብን ግዜ ምቅላዕን ኩሎም ይፈላለዩ።

ሜቲሊን ብሉ ኣብ ሕሙማት ኣውቶፋጂያዊ ፍሰት ከም ዘበግስ ንምርኣይ ዝተዳለወ ናይ ሰብ ፈተነ የለን። እቲ ሜካኒዝማዊ መርትዖ ገና ኣብ ዋህዮታት፣ ካብ ኣካል ወጻኢ ኣብ ዝተወስደ ሕብረ ህዋስን ኣብ እንስሳታትን ዝተገብረ ስራሕ እዩ። ገምጋማዊ ጽሑፋት እውን ነቲ ናብ ክሊኒካዊ ኣጠቓቕማ ዝሰጋገር መርትዖ ገና መባእታዊ ከም ዝኾነ ይገልጽዎ። ስለዚ፣ እዞም መጽናዕትታት ሜቲሊን ብሉ ጾም ከም ዝደግም፣ ብኣውቶፋጂ ናይ ሰብ ዕድመ ከም ዘናውሕ፣ ወይ ኣብ ናይ ሰብ ሓንጎል ኣውቶፋጂያዊ ፍሰት ከም ዝዛዝም ኣየርእዩን። ጾም ከም ዝመስልን ነዊሕ ዕድመ ከም ዝህብን ዝቐርቡ ኣበሃህላታት ናይ ገዛእ ርእሶም ክሊኒካዊ መርትዖ የድልዮም። ንኻልኦት ኣጠቓቕማታት ዝተገብሩ ናይ ሰብ ፈተነታት ሜቲሊን ብሉ ድማ፣ ብምትእስሳር ጥራይ ናይ ኣውቶፋጂ ፈተነታት ኣይኮኑን። ኣብ ናይ መኣዛ ጸቕጢን ነዊሕ ዕድመን ሞዴላት ዝግበር ምርምር፣ እዚ ደረት ኣብ ግምት ኣእቲኻ ክንበብ ኣለዎ።

ነቲ ቀጺልካ እተንብቦ ወረቐት፣ ነቲ መረጋገጺ ዝርዝር ብቕደም ተኸተል ተጠቐመሉ። መጀመርታ ኣየናይ ጨንፈር ከም ዝተቐየረ ሕተት፦ AMPK፣ mTOR፣ ወይ ዋላ ሓደ። ድሕሪኡ፣ እቲ ውጽኢት LC3 ምስ መርመራ ፍሰት ተጣሚሩ ድዩ ወይ በይኑ እዩ ዝብል ሕተት። ድሕሪኡ፣ ነቲ መንገዲ ምዕጋት ነቲ ጥቕሚ ኣወጊድዎ ድዩ፣ ብኣየናይ ሜላኸ፣ ዝብል መርምር። ንሰለስቲኦም ዝምልስ መጽናዕቲ፣ ድልዱል ሜካኒዝማዊ ኣበሃህላ ንምቕራብ ዘድሊ መሰረት ኣለዎ። ነቲ ቀዳማይ ጥራይ ዝምልስ ግን ናይ ፍቓድ ምልክት ጥራይ ኣርእዩ እዩ፣ እቲ ዝተረፈ ጉዕዞ ድማ ገና ኣይተሓንጸጸን።