دراسة تكشف أن 200 بروتين دماغي قد يسهم في تطور مرض الزهايمر
اكتشافات جديدة حول البروتينات وتأثيرها على التدهور العقلي مع التقدم في العمر
أظهرت دراسة حديثة أن هناك أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة تتواجد في أدمغة الفئران المسنة، والتي يُعتقد أنها مرتبطة بمرض الخرف والتدهور الإدراكي المرتبط بالتقدم في السن. يعتبر التدهور المعرفي في مجالات الذاكرة والمهارات الإدراكية سمة شائعة للشيخوخة، إلا أن هذا التدهور ليس حتميًا، إذ يحافظ بعض الأشخاص على قدراتهم المعرفية حتى في مراحل متقدمة من حياتهم. ويعمل العلماء الآن على تحديد السمات الجزيئية التي تميز الأفراد الذين يحتفظون بمرونتهم المعرفية، بما يمكن أن يفتح آفاقًا للوقاية أو العلاج من تدهور الدماغ المرتبط بالعمر.
مفاهيم أساسية عن البروتينات وأهميتها في الدماغ
ما هو البروتين؟
- جزيء كبير يتكون من سلسلة من الأحماض الأمينية.
- من اللبنات الأساسية في خلايا الجسم، ويشارك في بناء العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة.
- يحدد ترتيب الأحماض الأمينية وظيفته الخاصة داخل الخلية.
عملية “الطّي” وأهميتها
- هي العملية التي يتحول فيها شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد معين، وهو الشكل النهائي الذي يحدد وظيفة البروتين في الخلية.
- تتم بشكل تلقائي بمساعدة بروتينات مساعدة داخل الخلية.
- فشل البروتين في الطي بشكل صحيح قد يؤدي لفقدان وظيفته أو تسببه في أمراض مثل الزهايمر وباركنسون.
نتائج الدراسات الحديثة واستنتاجاتها
تشير الدراسة إلى أن هناك مئات البروتينات التي تتشوه دون أن تتجمع في تشكيلات أميلويدية واضحة، ومع ذلك تؤثر بشكل كبير على أداء الدماغ. تم تحليل أدمغة 17 فأرًا عُمرها عامان، ووجد الباحثون أن سبع فئران تظهر ضعفا إدراكيًا، بينما كانت باقي الفئران سليمة عقليًا. تم التركيز على منطقة الحُصين، والذي يلعب دورًا رئيسيًا في الذاكرة والتعلم المكاني، وتم تحليل أكثر من 2500 نوع من البروتينات وتحليل حالتها فيما يتعلق بشكلها ووظائفها.
أهم النتائج
- اكتشاف أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في الأدمغة التي تظهر ضعفًا إدراكيًا، في حين بقيت البروتينات سليمة في الفئران ذات الأداء العقلي الطبيعي.
- ارتباط قوي بين البروتينات غير قابلة لإعادة الطي والتدهور المعرفي المرتبط بالعمر.
- البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، التي تفقد قدرتها على استعادة شكلها الطبيعي بعد الضرر، تتراكم داخل الخلايا وتسبب اضطرابات خلوية خطيرة، وتعد مؤشرًا حيويًا على التقدم في العمر وتدهور الأداء العصبي.
التحديات والآفاق المستقبلية
تُظهر الدراسة أن فقدان القدرة على طي البروتينات بشكل صحيح قد يكون أساسيًا في حدوث التدهور المعرفي، وأن التغيرات الهيكلية للبروتينات المرتبطة بالإدراك تتكرر بشكل ملحوظ. تتطلب هذه النتائج دراسة أعمق لفهم أسباب تشوه البروتينات وكيفية تنظيم نظام الجودة البروتيني في الخلايا. كما يُخطط الباحثون لاستخدام تقنيات المجهر عالية الدقة لمراقبة التشوهات البنيوية للبروتينات بشكل أدق، بهدف تطوير علاجات تستهدف مجموعة أوسع من البروتينات المشوهة وليس فقط تلك المرتبطة بمرض الزهايمر.
وفي الختام، تعكس هذه الأبحاث تطورًا هامًا في فهم آليات التدهور المعرفي، وتوفير أمل في المستقبل لعلاج أو وقاية الأشخاص من الأمراض التنكسية العصبية المرتبطة بالتقدم في العمر عبر استهداف البنية البروتينية واختلالاتها.
