بحث يكشف أن 200 بروتين في الدماغ قد تسهم في الإصابة بمرض الزهايمر
اكتشافات حديثة حول البروتينات المشوهة وتأثيرها على صحة الدماغ مع التقدم في العمر
تشير الدراسات الحديثة إلى أن التغيرات الجزيئية والهيكلية للبروتينات داخل الدماغ تلعب دورًا رئيسيًا في عملية التدهور الإدراكي المرتبط بالشيخوخة، مع وجود اكتشافات جديدة تفتح أبواباً لفهم أعمق للمرض وتطوير استراتيجيات علاجية أكثر فاعلية.
تعدد أنواع البروتينات المشوهة وتأثيرها المحتمل
بحث جديد يكشف عن أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة
أظهرت دراسة حديثة أن أدمغة فئران مسنة تحتوي على أكثر من 200 نوع من البروتينات غير الطبيعية، ويبدو أن لهذه البروتينات ارتباطاً واضحاً بضعف الذاكرة والتدهور الإدراكي مع التقدم في العمر.
ختلاف الأداء العقلي بين الفئران
- فئران تعاني من ضعف الإدراك أظهرت أداءً ضعيفًا في اختبارات الذاكرة وحل المشكلات.
- أما الفئران ذات القدرات المعرفية الطبيعية فكانت أداؤها مشابهًا لأعمار أصغر بكثير.
التركيز على منطقة الحصين
ركز الباحثون على الحصين، وهو الجزء المسؤول عن الذاكرة والتعلم المكاني، وقاموا بتحليل أكثر من 2500 نوع من البروتينات للتعرف على التغيرات الهيكلية المرتبطة بالتدهور الإدراكي.
البروتينات المشوهة ودورها في الشيخوخة والمرض
البروتينات غير القابلة لإعادة الطي
- هي جزيئات تفشل في إعادة ترتيب بنيتها ثلاثية الأبعاد بعد الضرر.
- تتراكم داخل الخلايا وتتسبب في اضطرابات خلوية خطيرة.
- ترتبط بأمراض تنكسية مثل الزهايمر وباركنسون.
تأثير فقدان القدرة على الطي السليم
عندما تفقد البروتينات قدرتها على الطي السليم، تتجمع في تكتلات تؤثر على العمليات الحيوية وتخل بالتوازن البروتيني داخل الخلايا، وهو ما يعكس علامة حيوية على تقدم عمر الخلايا ووجود خلل في أنظمة مراقبة الجودة البروتينية.
الطبيعة العملية للطي البروتيني وتأثير التغيرات الهيكلية
ما هو الطي البروتيني؟
- عملية تتحول فيها سلاسل الأحماض الأمينية إلى أشكال ثلاثية الأبعاد محددة.
- شكل البروتين النهائي هو الذي يحدد وظيفته داخل الخلية.
- تتم عملية الطي تلقائيًا بمساعدة بروتينات مساعدة داخل الخلية.
التغيرات الهيكلية وأثرها على الأداء الوظيفي للبروتين
تشير الأبحاث إلى أن التغيرات التكوينية غير التساهمية على مستوى البروتينات، والتي لا ترتبط بالتعديلات بعد الترجمة مثل الفسفرة أو الأكسدة، تشكل سمة شائعة وتساهم في التدهور المعرفي، حتى بدون تكوّن التكتلات الأميلويدية.
العلاقة بين تغيّر التركيب البنيوي للبروتينات والمرض
الاختلاف بين البروتينات القابلة وغير القابلة لإعادة الطي
- البروتينات القابلة لإعادة الطي يمكنها استعادة بنيتها الأصلية إذا ما توفرت لها الظروف الملائمة.
- أما البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، فهي تتعرض للفشل في استعادة بنيتها، مما يؤدي إلى تراكمها وتسببها في اضطرابات خلوية خطيرة.
مخاطر البروتينات غير القابلة للطي
يعد فقدان القدرة على changement للبنية الثلاثية الأبعاد مصدر قلق رئيسي، حيث تتسبب هذه البروتينات غير القابلة للطي في اضطرابات خلوية وأمراض تنكسية مزمنة، وتعد مؤشرًا حيويًا على الشيخوخة وخلل أنظمة مراقبة الجودة داخل الخلايا.
المفهوم العلمي للعملية “الطي”
كيف تتم عملية الطي؟
- تتحول فيها السلسلة الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد يتحدد على أساس وظيفته.
- تتم بشكل تلقائي داخل الخلية بمساعدة بروتينات مساعدة.
- فشل عملية الطي قد يؤدي إلى فقدان الوظيفة أو ظهور أمراض مثل ألزهايمر والشلل الرعاش.
تحديات ومراجعة نظم مراقبة الجودة
رغم وجود نظام مراقبة الجودة، تُظهر الدراسات أن بعض البروتينات المشوهة تفلت من هذه الأنظمة، مما يثير تساؤلات حول كيفية الهروب من الرقابة والخطورة المرتبطة بذلك.
آفاق وتطلعات مستقبلية
تساهم هذه النتائج في توسيع فهمنا لتعقيدات مرض ألزهايمر والأمراض التنكسية، وتدعو إلى تطوير استراتيجيات علاجية تستهدف أنواعًا أوسع من البروتينات المشوهة، بدل الاعتماد على أهداف محددة فقط مثل “أميلويد بيتا” و”تاو”.
بالرغم من أن الدراسات لا تثبت العلاقة السببية بشكل مباشر، إلا أن الارتباط بين التغيرات الهيكلية للبروتينات وقصور الأداء الإدراكي يعزز ضرورة مواصلة الأبحاث لفهم الآليات الدقيقة لهذه الظواهر.
