งานก่อนหน้านี้โดยทีมงานจากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียและโรงพยาบาลเด็กแห่งฟิลาเดลเฟีย (CHOP) พบว่าการรักษาด้วยยาต้านไวรัส (ART) ซึ่งเป็นชุดยาช่วยชีวิตที่ผู้ติดเชื้อเอชไอวีจำนวนมากใช้ทุกวัน สามารถลดสารสีขาวได้ แต่กลับไม่ใช่ ไม่ชัดเจนว่าไวรัสมีส่วนทำให้เกิดการสูญเสียนี้อย่างไร

ในการศึกษาใหม่โดยใช้ทั้งเซลล์ของมนุษย์และสัตว์ฟันแทะ ทีมงานได้ใช้กลไกแบบละเอียด เผยให้เห็นว่าเอชไอวีป้องกันเซลล์สมองที่สร้างไมอีลินที่เรียกว่าโอลิโกเดนโดรไซต์ไม่ให้โตได้อย่างไร จึงเป็นกุญแจสำคัญในการผลิตสสารสีขาว เมื่อนักวิจัยใช้สารประกอบที่ขัดขวางกระบวนการนี้ เซลล์ก็สามารถเจริญเติบโตได้อีกครั้ง

การทำงานจะตีพิมพ์ในวารสารGlia

“แม้ว่าผู้ติดเชื้อเอชไอวีจะมีโรคควบคุมอย่างดีด้วยยาต้านไวรัส พวกเขายังคงมีไวรัสอยู่ในร่างกาย ดังนั้นการศึกษานี้จึงเกิดจากความสนใจของเราในการทำความเข้าใจว่าการติดเชื้อเอชไอวีส่งผลต่อสสารสีขาวอย่างไร” Kelly Jordan-Sciutto กล่าว ศาสตราจารย์ในคณะทันตแพทยศาสตร์ของ Penn และผู้เขียนร่วมในการศึกษานี้ "ด้วยการทำความเข้าใจกลไกเหล่านี้ เราสามารถก้าวไปอีกขั้นในการปกป้องผู้ติดเชื้อเอชไอวีจากผลกระทบเหล่านี้"

Judith Grinspan นักวิทยาศาสตร์การวิจัยของ CHOP และผู้ร่วมวิจัยอาวุโสคนอื่น ๆ ของการศึกษากล่าวว่า "เมื่อผู้คนคิดถึงสมอง พวกเขาคิดถึงเซลล์ประสาท แต่พวกเขามักจะไม่คิดถึงเรื่องสีขาวที่มีความสำคัญเท่าที่ควร “แต่เป็นที่แน่ชัดว่าการสลายไมอีลิเนชันมีบทบาทสำคัญในช่วงต่างๆ ของชีวิต ทั้งในวัยเด็ก ในวัยรุ่น และมีแนวโน้มในระหว่างการเรียนรู้ในวัยผู้ใหญ่ด้วย ยิ่งเราค้นพบเกี่ยวกับชีววิทยานี้มากเท่าใด เราก็ยิ่งสามารถป้องกันการสูญเสียของสารสีขาวได้มากเท่านั้นและ ภัยที่อาจจะเกิดขึ้นได้"

Jordan-Sciutto และ Grinspan ร่วมมือกันมาหลายปีเพื่ออธิบายว่า ART และ HIV ส่งผลต่อสมองอย่างไร และโดยเฉพาะ oligodendrocytes ซึ่งเป็นจุดสนใจของการวิจัยของ Grinspan งานก่อนหน้านี้ของพวกเขาเกี่ยวกับยาต้านไวรัสได้แสดงให้เห็นว่ายาที่ใช้กันทั่วไปขัดขวางการทำงานของ oligodendrocytes และลดการสร้างไมอีลิน

ในการศึกษาปัจจุบัน มีวัตถุประสงค์เพื่อแยกผลกระทบของเอชไอวีต่อกระบวนการนี้ นำโดย Lindsay Roth ซึ่งเพิ่งได้รับปริญญาเอกจากกลุ่ม Biomedical Graduate Studies ที่ Penn และสำเร็จการคบหาหลังปริญญาเอกที่ทำงานร่วมกับ Jordan-Sciutto และ Grinspan การสอบสวนเริ่มต้นด้วยการดูมาโครฟาจของมนุษย์ ซึ่งเป็นหนึ่งในเซลล์ประเภทหลักที่ติดเชื้อ HIV .

นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งสมมติฐานว่าผลกระทบของเอชไอวีต่อสมองเกิดขึ้นทางอ้อมผ่านการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกันเหล่านี้ เนื่องจากไวรัสไม่แพร่เชื้อในเซลล์ประสาทหรือโอลิโกเดนโดรไซต์ เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมว่าสิ่งนี้อาจส่งผลกระทบต่อสสารสีขาวโดยเฉพาะอย่างไร นักวิจัยได้นำของเหลวที่มีมาโครฟาจที่ติดเชื้อเอชไอวีเติบโตและนำไปใช้กับเซลล์ตั้งต้นของหนู oligodendrocyte ซึ่งเติบโตเป็น oligodendrocytes แม้ว่าการรักษานี้ไม่ได้ฆ่าเซลล์ตั้งต้น แต่ก็ขัดขวางไม่ให้เซลล์เจริญเต็มที่เป็นโอลิโกเดนโดรไซต์ การผลิตไมอีลินก็ลดลงเช่นกัน

"เซลล์ภูมิคุ้มกันที่ติดเชื้อไวรัสจะหลั่งสารอันตรายออกมา ซึ่งปกติแล้วจะมุ่งเป้าไปที่สิ่งมีชีวิตที่บุกรุก แต่ยังสามารถฆ่าเซลล์ใกล้เคียง เช่น เซลล์ประสาท หรือยับยั้งไม่ให้เซลล์เหล่านี้สร้างความแตกต่างได้" Grinspan กล่าว "ดังนั้น ขั้นตอนต่อไปคือการค้นหาว่าสิ่งใดที่ถูกหลั่งออกมาเพื่อทำให้เกิดผลกระทบนี้ต่อโอลิโกเดนโดรไซต์"

นักวิจัยมีเงื่อนงำที่จะดำเนินการต่อไป: กลูตาเมตซึ่งเป็นสารสื่อประสาท เป็นที่ทราบกันดีว่ามีผลต่อระบบประสาทเมื่อถึงระดับสูง "ถ้าคุณมีกลูตาเมตมากเกินไป แสดงว่าคุณกำลังมีปัญหา" กรินสแปนกล่าว เมื่อนักวิจัยใช้สารประกอบที่ลดระดับกลูตาเมตกับมาโครฟาจที่ติดเชื้อ HIV ก่อนถ่ายโอนสื่อการเจริญเติบโตไปยังสารตั้งต้นของ oligodendrocyte เซลล์ก็สามารถเติบโตเป็น oligodendrocytes ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่ากลูตาเมตที่หลั่งจากมาโครฟาจที่ติดเชื้อเป็นตัวการที่อยู่เบื้องหลังเซลล์สารตั้งต้นที่ "ติด" ในรูปแบบที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ

อย่างไรก็ตาม มีกลไกอื่นที่นักวิจัยสงสัยว่าอาจมีส่วนเกี่ยวข้อง นั่นคือ การตอบสนองต่อความเครียดแบบบูรณาการ การตอบสนองนี้รวมสัญญาณจากเส้นทางการส่งสัญญาณที่แตกต่างกันสี่ทาง ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนที่ทำหน้าที่ปกป้องเซลล์จากความเครียดหรือเพื่อกระตุ้นให้เซลล์ตาย หากความเครียดมีมากเกินไป ผลการวิจัยก่อนหน้านี้จากห้องปฏิบัติการของ Jordan-Sciutto พบว่าการตอบสนองต่อความเครียดแบบบูรณาการถูกกระตุ้นในเซลล์สมองประเภทอื่นในผู้ป่วยที่มีความบกพร่องทางสติปัญญาที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อเอชไอวี ดังนั้นทีมจึงมองหาการมีส่วนร่วมใน oligodendrocytes ด้วย

อันที่จริง พวกเขาพบหลักฐานว่าการตอบสนองความเครียดแบบบูรณาการถูกกระตุ้นในวัฒนธรรมของเซลล์ตั้งต้นของ oligodendrocyte

การใช้ข้อมูลนี้กับสิ่งที่พวกเขาค้นพบเกี่ยวกับกลูตาเมต "ลินด์ซีย์สามารถผูกสองสิ่งนี้เข้าด้วยกัน" Jordan-Sciutto กล่าว เธอแสดงให้เห็นว่ามาโครฟาจที่ติดเชื้อ HIV หลั่งกลูตาเมต ซึ่งกระตุ้นการตอบสนองความเครียดแบบบูรณาการโดยเปิดวิถีทางที่ควบคุมโดยเอนไซม์ที่เรียกว่า PERK "ถ้าคุณปิดกั้นกลูตาเมต แสดงว่าคุณป้องกันการกระตุ้นการตอบสนองความเครียดแบบบูรณาการ" Jordan-Sciutto กล่าว

เพื่อที่จะนำการค้นพบนี้ไปเพิ่มเติม และอาจทดสอบเป้าหมายยาใหม่ ๆ เพื่อจัดการกับความบกพร่องทางสติปัญญาที่เกี่ยวข้องกับเอชไอวี ทีมงานหวังว่าจะใช้แบบจำลองการติดเชื้อเอชไอวีในหนูที่มีลักษณะเฉพาะที่ดี

"เอชไอวีเป็นโรคของมนุษย์ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะสร้างแบบจำลอง" กรินสแปนกล่าว "เราต้องการทราบว่าแบบจำลองนี้สรุปโรคของมนุษย์ได้แม่นยำกว่าแบบอื่นที่เราเคยใช้ในอดีตหรือไม่"

โดยการติดตามสสารสีขาวในแบบจำลองสัตว์นี้และเปรียบเทียบกับการศึกษาภาพของผู้ป่วยที่ติดเชื้อเอชไอวี พวกเขาหวังว่าจะได้รับความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับปัจจัยที่ส่งผลต่อการสูญเสียสสารสีขาว พวกเขาสนใจเป็นพิเศษในการดูกลุ่มวัยรุ่นที่รับการรักษาที่ CHOP เนื่องจากวัยรุ่นเป็นกลุ่มที่มีอัตราการติดเชื้อเอชไอวีเพิ่มขึ้น

ในท้ายที่สุด นักวิจัยต้องการแยกแยะผลกระทบของไวรัสจากยาที่ใช้ในการรักษา เพื่อประเมินความเสี่ยงของแต่ละชนิดได้ดียิ่งขึ้น

Jordan-Sciutto กล่าวว่า "เมื่อเรานำผู้คนเข้าสู่ ART โดยเฉพาะเด็กหรือวัยรุ่น สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจความหมายของการทำเช่นนั้น" Jordan-Sciutto กล่าว "ยาต้านไวรัสอาจขัดขวางการสร้างแหล่งกักเก็บไวรัสในระบบประสาทส่วนกลาง ซึ่งอาจเป็นเรื่องที่วิเศษมาก แต่เราก็ทราบด้วยว่ายาสามารถก่อให้เกิดอันตรายได้ โดยเฉพาะกับสารสีขาว

“และแน่นอนว่าเราไม่สามารถลืมผู้ติดเชื้อเอชไอวี 37 ล้านคนที่อาศัยอยู่นอกสหรัฐอเมริกาและอาจไม่สามารถเข้าถึงยาต้านไวรัสเช่นผู้ป่วยที่นี่” เธอกล่าว "เราอยากรู้ว่าเราจะช่วยพวกเขาได้อย่างไร"บาคาร่า สมัครบาคาร่า