بحث: 200 بروتين في الدماغ قد يسهم في ظهور مرض الزهايمر

تطورات حديثة في فهم التغيرات الجزيئية المرتبطة بالتدهور الإدراكي والشيخوخة

أظهرت دراسة حديثة وجود أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، مع احتمالية ارتباطها بتطور مرض الخرف والتدهور الإدراكي المرتبط بالتقدم في العمر. وتسلط هذه النتائج الضوء على مدى تعقيد المسارات الجزيئية التي تؤدي إلى تدهور الأداء العقلي مع التقدم في السن، وتفتح آفاقًا جديدة لفهم آليات المرض والابتكار في طرق الوقاية والعلاج.

السياق العلمي والتحديات السابقة

• لطالما ركزت أبحاث مرض ألزهايمر على نوعين رئيسيين من البروتينات: “أميلويد بيتا” و“تاو”، وهما بروتينان يتسببان في ترسبات لزجة تؤدي إلى موت الخلايا العصبية.
• لكن الدراسات الجديدة تشير إلى أن هذه البروتينات ليست وحدها المسؤولة، وأن هناك مئات من البروتينات المشوهة التي تتأثر بشكل غير مرئي في الأداء العقلي.

نتائج الدراسة وتقنيات البحث

• قام الباحثون، في جامعة جونز هوبكنز، بتحليل أدمغة 17 فأرًا تبلغ من العمر عامين، ووجدوا أن 7 منها تعاني من ضعف إدراكي، مقابل 10 فئران ذات أداء طبيعي.
• تم التركيز على الحُصين، وهو جزء مهم في الذاكرة والتعلم، وقيّم أكثر من 2500 نوع من البروتينات، مما سمح بالفصل بين البروتينات الطبيعية والمشوهة.
• تبين أن أكثر من 200 نوع من البروتينات كانت مشوهة في الأدمغة المتأثرة، بينما كانت سليمة في الأدمغة ذات الأداء الطبيعي.

الآثار والتفسيرات العلمية

• تشير النتائج إلى أن البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، التي تفقد قدرتها على استعادة شكلها الطبيعي بعد التشوه، ترتبط بشكل وثيق بالتدهور المعرفي.
• هذه البروتينات تتراكم داخل الخلايا وتسبب اضطرابات خلوية، ما يفتح الباب لفهم أوسع للآليات العصبية المرتبطة بالشيخوخة والأمراض التنكسية.

مفهوم عملية “الطّي” وأهميتها

• الطي هو عملية تحوّل الشريط البروتيني من شكله الخلوي إلى شكل ثلاثي الأبعاد يحدد وظيفته.
• تتم عملية الطّي تلقائيًا بمساعدة بروتينات مساعدة، وإذا فشل البروتين في الطي الصحيح فذلك قد يؤدي إلى فقدان وظيفته أو تداعيات مرضية مثل ألزهايمر.
• وشرحت الدراسة أن بعض البروتينات المشوهة تتجنب نظام مراقبة الجودة داخل الخلية، مما يتيح لها التراكم والتأثير على الأداء العقلي.

الآفاق المستقبلية والتحديات

تمثل هذه الدراسة خطوة مهمة نحو تطوير علاجات تتجاوز استهداف بروتين “أميلويد بيتا” و“تاو”، حيث يمكن أن تشمل أنواعًا أوسع من البروتينات المشوهة. ومع ذلك، يظل فهم الآلية الدقيقة لتشكل هذه البروتينات واستمراريتها تحديًا كبيرًا، ولكنه يوفر فرصة لمراجعة النظريات التقليدية حول أسباب التدهور الإدراكي المرتبط بالشيخوخة.

مفهوم البروتين ودوره في الجسم

• البروتين هو جزيء كبير يتكوّن من سلسلة من الأحماض الأمينية، ويعد أحد اللبنات الأساسية للخلايا.
• يدخل في بناء العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة، ولكل بروتين وظيفة خاصة تعتمد على ترتيب الأحماض الأمينية فيه.

وتُظهر الدراسات أن البروتينات أكثر عرضة بنحو 2.7 مرة لتغيرات هيكلية مرتبطة بالإدراك، خاصة تلك غير القابلة لإعادة الطي. وترى النتائج أن التغيرات التكوينية غير التساهمية، التي تتسبب في سوء طي البروتين، قد تكون سمة عامة ومُسببة للتدهور المعرفي، معززة بأن العديد من هذه التغيرات لا ترتبط فقط بالتعديلات بعد الترجمة، وإنما قد تكون نتيجة لاضطرابات جينية أو بيئية أو تقدم السن.

خلاصة وتوصيات

تسلط الدراسة الضوء على أهمية فهم التغيرات الهيكلية للبروتينات، ودورها في شيخوخة الدماغ والأمراض التنكسية، واستكشاف طرق جديدة لمراقبة وتحليل أوضاع بروتينية لا يمكن تصحيحها، بهدف تطوير علاجات أكثر فاعلية لمواجهة التدهور العقلي مع التقدم في العمر.