دراسة تكشف أن 200 بروتين في الدماغ قد تسهم في الإصابة بـألزهايمر

اكتشاف جديد حول البروتينات المشوهة ودورها في التدهور المعرفي مع التقدم في السن

أظهرت دراسة حديثة وجود أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، ويُعتقد أن لهذه البروتينات علاقة بالخرف والتدهور الإدراكي المصاحب لعمر الإنسان. يظل فهم آليات التدهور المعرفي في الشيخوخة من أهم التحديات التي تواجه الباحثين، حيث يسعى العلم لتحديد الأسباب والتدخل المبكر للحفاظ على القدرات العقلية.

الفروق بين الشيخوخة والتدهور المعرفي

• التدهور المعرفي في مجالات الذاكرة والوظائف الإدراكية يعتبر ظاهرة شائعة مع التقدم في السن، حتى في غياب الأمراض التنكسية العصبية.
• مع ذلك، فإن بعض الأفراد يظل لديهم قدرات معرفية عالية، وهو ما يعكس وجود سمات جزيئية مرتبطة بالمرونة الإدراكية.
• تحديد هذه السمات يمكن أن يفتح آفاقًا للوقاية والعلاج من التدهور المعرفي الناتج عن الشيخوخة.

تحديد بروتينات غير القابلة لإعادة الطي

على مدى عقود، ركّزت أبحاث مرض ألزهايمر على نوعين رئيسيين من البروتينات:

• أميلويد بيتا
• تاو

وهما بروتينان تتراكم ترسباتهما وتؤدي إلى تلف الخلايا العصبية. ومع ذلك، تكشف الدراسات الأخيرة أن هناك مئات من البروتينات الأخرى التي تتشوه دون أن تتجمع في ترسبات، ومع ذلك تؤثر بشكل واضح على أداء الدماغ.

نتائج الدراسة وتحليل البروتينات

• تم تحليل أدمغة 17 فأرًا تبلغ من العمر عامين، وُجد أن 7 منها تعاني من ضعف إدراكي، بينما كانت 10 أخرى تتمتع بقدرات عقلية طبيعية.
• ركز الباحثون على الحُصين، وهو الجزء المسؤول عن الذاكرة والتعلم المكاني، وتم تحليل أكثر من 2500 نوع من البروتينات.
• تم التمييز للمرة الأولى بين البروتينات التي حافظت على شكلها الطبيعي وتلك التي تعرضت للتشوه أو سوء الطي.
• أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة تم تحديدها في أدمغة الفئران ذات الأداء الإدراكي الضعيف، مع بقاء البروتينات سليمة في الفئران ذات القدرات المعرفية الجيدة، مما يعزز فرضية ارتباطها بالتدهور العقلي.

الأهمية الوظيفية للبروتينات غير القابلة لإعادة الطي

البروتينات غير القابلة لإعادة الطي تفشل في اتخاذ البنية الصحيحة التي تمكنها من أداء وظائفها، وتكون عرضة للتراكم داخل الخلايا، مسببة اضطرابات خلوية وخطيرة. هذه البروتينات غالبًا ما ترتبط بأمراض تنكسية مثل ألزهايمر وباركنسون.

الآثار الصحية والتحديات البحثية

• فقدان القدرة على الطي السليم يؤدي إلى تكوين تكتلات بروتينية يصعب التخلص منها، مما يخل بالتوازن البروتيني داخل الخلية.
• تتراكم هذه البروتينات، التي تفشل في استعادة شكلها الطبيعي بعد الضرر، مما يمثل تحديًا أمام الباحثين في فهم كيف تتشوه وتتراكم وتأثير ذلك على صحة الخلايا والأجهزة العصبية.
• الجهود الحالية تتجه لاستخدام تقنيات حديثة لفهم التفاصيل البنيوية الدقيقة لهذه التشوهات وتحليل دورها في التدهور المعرفي.

مفهوم عملية “الطي” للبروتينات

• الطّي هو العملية التي يتحول فيها شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد، والذي يحدد وظيفة البروتين في الخلية.
• يتم الطي تلقائيًا بمساعدة بروتينات مساعدة داخل الخلية، وإذا فشل، قد يفقد البروتين وظيفته أو يسبب أمراضًا مثل ألزهايمر والشلل الرعاش.
• الدراسة تشير إلى أن العديد من البروتينات تتشوه دون أن تتجمع في ترسبات، وتتسبب في مشاكل حقيقية تؤدي إلى تدهور الوظائف الدماغية.

التحديات المستقبلية والآفاق البحثية

يهدف الباحثون إلى تطوير طرق لفهم التشوهات البنيوية للبروتينات بشكل أدق، بهدف تصميم علاجات تستهدف أنواعًا أوسع من البروتينات المشوهة، وليس فقط تلك المرتبطة بأمراض معينة. رغم أن الدراسات حالياً رصدية، إلا أن العلاقة بين التغيرات الهيكلية للبروتينات والتدهور العقلي تبدو واضحة وتقدم آمالًا جديدة في مكافحة الشيخوخة المعرفية.