Matrix metalloproteinase expressions in cultured microglial cells

Abstract

อาการของโรค Alzheimer หรือโรคสมองเสื่อมที่พบในผู้สูงอายุเป็นผลมาจากการตายของเซลล์ประสาทในสมองส่วนที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับความจำและการเรียนรู้ ส่วนสาเหตุที่นำไปสู่การตายของเซลล์ประสาทยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่น่าจะเกี่ยวข้องกับการสะสมของ amyloid beta peptide หรือ Aß ใน senile plaques ที่พบอยู่เป็นจำนวนมากในเนื้อสมองของคนที่เป็นโรค Alzheimer จากการศึกษาก่อนหน้านี้พบว่า Aß สามารถกระตุ้นเซลล์ชนิดหนึ่งในระบบประสาทที่เรียกว่า microglia ให้ผลิตสารที่มีพิศต่อเซลล์ประสาท เนื่องจาก microglia เป็นเซลล์ที่มีคุณสมบัติคล้ายกับ ของระบบภูมิคุ้มกัน ดังนั้น น่าจะมีบทบาทในการลดปริมาณ Aß ที่สะสมอยู่ในเนื้อสมองของผู้ป่วยที่เป็นโรค Alzheimer แต่ในความเป็นจริงพบว่าการสะสมของ Aß จะเพิ่มมากขึ้นตามระยะเวลาที่ผ่านไปและสอดคล้องกับอาการสมองเสื่อมที่เพิ่มมากขึ้น ดังนั้นการศึกษาถึงปัจจัยที่อาจมีผลต่อการทำงานของ microglia ในการกำจัด Aß ในสมองของผู้ป่วยโรค Alzheimer จึงมีความสำคัญต่อการชะลอหรือยับยั้งการตายของเซลล์ประสาทในโรค Alzheimer การดำเนินไปของโรค Alzheimer ซึ่งธาตุเหล็กที่สะสมอยู่ภายในเซลล์ microglia ที่ล้อมรอบ Aß plaques น่าจะเป็นปัจจัยที่สำคัญอันหนึ่งที่มีผลต่อการทำหน้าที่ของ microglia ดังนั้นในการศึกษาครั้งนี้ผลของธาตุเหล็กต่อการทำงานของ microglia เช่นการ phagocytosis และความสามารถในการหลั่งเอนไซม์ matrix metalloproteinases หรือ MMPs ซึ่งเป็นกลุ่มเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายของ Aß และ maturation ของ cytokines ในระบบประสาทได้ถูกตรวจสอบโดยใช้ HAPI cells ซึ่งเป็น model ที่ใช้ในการศึกษา microglia ผลจากการศึกษาพบว่าธาตุเหล็กมีผลเพิ่มการหลั่งของ MMP-9 และ MMP-1 แต่ลด mRNA ของ MMP-10 และขบวนการ phagocytosis ใน microglia นอกจากนี้ธาตุเหล็กยังมีผลลดการหลั่งของ MMP-2ซึ่งสามารถสร้างและหลั่งได้โดยเซลล์ในระบบประสาท ดังนั้นการเสียสมดุลของธาตุเหล็กในสมองร่วมไปกับผลของธาตุต่อการทำงานของ microglia น่าจะเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการสะสมของ Aß และขบวนการอักเสบที่เกิดขึ้นในสมองของผู้ป่วยที่เป็นโรค Alzheimer