بحث يركز على 200 بروتين دماغي قد يسهم في الإصابة بالزهايمر

بحث جديد يكشف عن دور البروتينات المشوهة في تدهور الوظائف العقلية مع التقدم في السن

أظهرت دراسة حديثة وجود أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، وهي ظاهرة قد تكون مرتبطة بشكل مباشر بمرض الخرف والتدهور الإدراكي المرتبط بالشيخوخة. تكشف هذه النتائج عن أفق جديد لفهم عمليات الشيخوخة وتأثير البروتينات على صحة الدماغ.

السمات الجزيئية والمرونة المعرفية

يمثل التدهور المعرفي في مجالات الذاكرة والقدرات الإدراكية سمة شائعة مع التقدم في العمر، حتى في غياب الأمراض التنكسية العصبية، إلا أن بعض الأفراد يحتفظون بقدرات عقلية عالية مدى الحياة. يعتقد الباحثون أن التعرف على السمات الجزيئية التي تُميز الأشخاص الذين يحافظون على مرونتهم الإدراكية، أو تلك التي تتغير في من يعانون من ضعف إدراكي، يمكن أن يوفر أدوات للوقاية أو العلاج من التدهور المعرفي المزمن.

مفاجأة في فهم البروتينات المرتبطة بالزهايمر

لطالما ركزت أبحاث مرض ألزهايمر على بروتينين رئيسيين هما “أميلويد بيتا” و”تاو”، واللذان يتراكمان في الدماغ على شكل ترسبات لزجة تضر بالخلايا العصبية. إلا أن الدراسة الجديدة التي أجراها فريق من جامعة جونز هوبكنز الأمريكية، تقلب هذا المفهوم رأسًا على عقب، لتؤكد أن العديد من البروتينات تتشوه دون أن تتجمع في ترسيبات معتبرة، ومع ذلك تؤثر بشكل واضح على وظائف الدماغ.

نتائج الدراسة وتحليل البروتينات

• شملت الدراسة فحوصات لأدمغة 17 فأرًا تبلغ من العمر عامين، وُجد أن 7 منها تظهر أداءً ضعيفًا في الاختبارات الإدراكية، مقابل 10 أظهروا أداءً طبيعيًا.
• تم التركيز على الحُصين، وهو نقطة الحفظ الأساسية للذاكرة والتعلم المكاني، وتم تقييم أكثر من 2500 نوع من البروتينات.
• تم الكشف عن أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة الفئران ذات الأداء الإدراكي الضعيف، بينما بقيت البروتينات سليمة في الفئران ذات الأداء الطبيعي.

البروتينات غير القابلة لإعادة الطي ودورها في التدهور الإدراكي

يشير البحث إلى أن البروتينات التي تفقد قدرتها على الطي بشكل سليم وتصبح غير قابلة للاسترجاع، تلعب دورًا رئيسيًا في التدهور المعرفي. إذ تتراكم هذه البروتينات داخل الخلايا، مسببة اضطرابات خلوية خطيرة، وترتبط بأمراض مثل ألزهايمر وباركنسون وغيرها. يفشل نظام الجودة البروتيني في التعرف عليها والتخلص منها غالبًا، مما يفاقم الحالة الصحية للدماغ.

ما هو البروتين والآليات المرتبطة به؟

• البروتين هو جزيء كبير يتكون من سلاسل الأحماض الأمينية، ويعد أحد اللبنات الأساسية في الخلايا.
• يساهم في بناء العضلات، وتصنيع الإنزيمات، والهرمونات، والأجسام المضادة.
• كل بروتين له تنظيم خاص للأحماض الأمينية يحد من وظيفته المحددة.

فهم عمليات الطي والتشوهات الهيكلية

تمثل عملية “الطي” التحول التلقائي لشريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد يُحدد وظيفة البروتين. في الظروف الطبيعية، يمتلك الجهاز الخلوي آلية مراقبة تضمن طي البروتين بشكل صحيح، أما الفشل في هذه العملية يؤدي إلى فقدان الوظيفة، أو تشوهات تساهم في أمراض مثل ألزهايمر ومرض الشلل الرعاش.

مستقبل البحث والعلاج

توضح الدراسة أن العديد من البروتينات تتشوه دون أن تتجمع في التركبات المعروفة، وهو ما يفتح آفاقًا جديدة لفهم أعمق وأشمل لأساسيات الأمراض التنكسية. يسعى الباحثون لاستخدام أدوات تصوير عالية الدقة لدراسة هذه التشوهات بشكل أدق، بهدف تطوير استراتيجيات علاجية تستهدف أنواعًا أوسع من البروتينات المشوهة، وليس فقط تلك المعروفة سابقًا.

رغم أن الدراسة لا تثبت بشكل قاطع العلاقة السببية، إلا أن الارتباطات الواضحة بين التغيرات الهيكلية للبروتينات والإدراك تدعم فكرة أن سوء الطي أو التشوه في البروتينات هو علامة حيوية مهمة على شيخوخة الخلايا واضطراباتها الوظيفية.