N-Acetylaspartate: A Unique Neuronal Molecule in the Central Nervous System

N-acetylaspartate یا NAA شکل استیله شده اسید آمینه آسپارتات است و منحصراً در سیستم عصبی وجود دارد. در واقع، NAA یکی از غلیظ‌ترین مواد شیمیایی است که در مغز انسان‌ها و حیوانات یافت می‌شود، و با این حال عملکردهایی که توسط این متابولیت خاص مغز انجام می‌شود، مبهم و بحث‌برانگیز است. با وجود عدم قطعیت های پیرامون عملکرد NAA در توسعه و عملکرد سیستم عصبی، این مولکول به دو دلیل متمایز توجه محققان و پزشکان را به خود جلب کرده است.

اول، پروتون استیل روی NAA سیگنال بسیار برجسته ای را در طیف سنجی تشدید مغناطیسی پروتون (MRS) سرکوب شده با آب منتشر می کند، که به پزشکان اجازه می دهد تا سطوح NAA را در مغز بیماران در یک دستگاه غیر غیر فعال کنترل کنند. روش تهاجمی از آنجایی که NAA اساساً در نورون ها یافت می شود، و از آنجا که سطوح در مغز به سرعت پس از آسیب یا به آرامی در طول بیماری های عصبی تغییر می کند، MRS به یک روش ترجیحی برای تجزیه و تحلیل اختلال عملکرد سلول های عصبی و مرگ بدون مداخله جراحی تبدیل شده است.

دومین دلیلی که NAA در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است این است که یک اختلال ژنتیکی مادرزادی متابولیسم NAA علت اختلال عصبی موسوم به بیماری کاناوان است. بیماری کاناوان یک لوکودیستروفی ارثی است که شامل آسیب شناسی میلیناسیون ماده سفید قشر مغز می شود که منجر به مرگ طی 10 سال پس از تولد می شود. جهش ژنتیکی منجر به آنزیمی معیوب می شود که NAA را در مغز استیله می کند و در نتیجه سطح NAA در مغز و ادرار افزایش می یابد. این آنزیم که به عنوان آسپارتواسیلاز (ASPA) شناخته می‌شود، به نظر می‌رسد در فرآیند میلین‌سازی نقش دارد، به طوری که یک آنزیم معیوب منجر به اختلال در میلین‌سازی رشته‌های عصبی در طول توسعه می‌شود.

هدف از این سمپوزیوم گرد هم آوردن محققانی از سراسر جهان است که به مطالعه NAA و نقش هایی که در رشد و عملکرد نورون ایفا می کند، علاقه مند هستند. امید است که گرد هم آوردن محققان و پزشکان در چنین انجمنی، پیشرفت سریع در این زمینه نوظهور را تسهیل کند و به کشفیاتی منجر شود که می تواند رنج ناشی از یک بیماری کشنده و ارثی نوزادی را کاهش دهد.

N-acetylaspartate, or NAA, is the acetylated form of the amino acid aspartate, and it is present exclusively in the nervous system. Indeed, NAA is one of the most highly concentrated chemicals found in the brain of humans and animals, and yet the functions served by this brain-specific metabolite remain elusive, and controversial. Despite the uncertainties surrounding the functions of NAA in the development and operation of the nervous system, this molecule has attracted the attention of researchers and clinicians for two distinct reasons.

First, the acetyl proton on NAA gives off a very prominent signal in water-suppressed, proton magnetic resonance spectroscopy (MRS), which permits clinicians to monitor levels of NAA in the brains of patients in a non-invasive manner. Because NAA is found primarily in neurons, and because the levels in the brain have been found to change rapidly after injury, or slowly during neurodegenerative diseases, MRS has become a preferred method of analyzing nerve cell dysfunction and death without surgical intervention.

The second reason that NAA has attracted attention in recent years is that a congenital genetic disorder of NAA metabolism has been found to be the cause of the neurodegenerative disorder known as Canavan’s disease. Canavan’s disease is an inherited leukodystrophy that involves myelination pathologies of cortical white matter, leading to death within 10 years of birth. The genetic mutation results in a defective enzyme that de-acetylates NAA in the brain, resulting in a significant rise in NAA levels in the brain and urine. This enzyme, known as aspartoacylase (ASPA), appears to be involved in the process of myelination, such that a defective enzyme results in a disruption of the myelination of nerve fibers during development.

The purpose of this symposium is to bring together investigators from around the world who are interested in the study of NAA, and the roles it plays in neuronal development and functioning. It is hoped that bringing researchers and clinicians together in such a forum will facilitate rapid progress in this emerging field, and will help lead to discoveries that can alleviate the suffering caused by a deadly, inheritable infantile disease.