دراسة تكشف أن 200 بروتين من الدماغ قد يسهم في تطور مرض الزهايمر
تطورات حديثة في فهم التدهور المعرفي ومرض الخرف
أظهرت دراسة جديدة وجود أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، والتي يُعتقد أنها مرتبطة بتطور الخرف والتدهور الإدراكي المصاحب للشيخوخة.
الشيخوخة والتدهور المعرفي
- يُعتبر التدهور في مجالات الذاكرة والوظائف الإدراكية أحد سمات الشيخوخة المعتادة، حتى في غياب الأمراض التنكسية العصبية.
- إلا أن هذا التدهور ليس حتميًا؛ إذ يظل بعض الأفراد محافظين على قدرات معرفية تقترب من تلك التي يتمتع بها الشباب، حتى مع تقدمهم في العمر.
- يُعتقد أن التعرف على السمات الجزيئية التي تميز بين الأفراد المرنين معرفيًا والأشخاص الذين يعانون من ضعف إدراكي يشكل فرصة مهمة للوقاية والعلاج.
مراجعة مفاهيم البروتينات ودورها في مرض الزهايمر
طوال العقود الماضية، كانت الأبحاث تركز على بروتينين رئيسيين هما “أميلويد بيتا” و”تاو”، حيث يُعرفان بتشكيل ترسبات لزجة قد تقتل الخلايا العصبية وتؤثر على وظيفة الدماغ.
لكن دراسة حديثة من جامعة جونز هوبكنز الأمريكية قلبت الموقف، مشيرة إلى أن هناك أكثر من ذلك بكثير.
نتائج الدراسة الجديدة
- تم تحليل أدمغة 17 فأرًا تبلغ من العمر عامين، حيث أظهر 7 منها ضعفًا في الذاكرة وحل المشكلات، واعتُبرت تعاني من ضعف إدراكي، بينما أظهر الآخرون أداءً طبيعيًا.
- ركز الباحثون على الحصين، وهو الجزء المسؤول عن الذاكرة والتعلم المكاني، وقيموا أكثر من 2500 نوع من البروتينات.
- تم تحديد أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة الفئران ذات الأداء الضعيف، بينما بقيت البروتينات سليمة في الفئران الطبيعية.
الخصائص الهيكلية للبروتينات وتأثيرها على الإدراك
تبين أن البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، أي تلك التي تفقد بنيتها الثلاثية الأبعاد، ترتبط بوضوح بالتدهور المعرفي. تتراكم هذه البروتينات داخل الخلايا مسببة اضطرابات خلوية، وتُعد مؤشرًا هامًا على شيخوخة الخلايا واختلال نظم مراقبة الجودة البروتينية فيها.
مفهوم عملية “الطي”
- هي العملية التي يتحول فيها شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد، وهو الشكل الذي يحدد وظيفة البروتين داخل الخلية.
- تتم عملية الطي بشكل تلقائي داخل الخلية، بمساعدة بروتينات مساعدة.
- فشل البروتين في الطي الصحيح قد يؤدي إلى فقدان وظيفته أو التسبب في أمراض مثل الخرف أو الشلل الرعاش.
تأثيرات تغيرات هيكلية للبروتينات
تُظهر الدراسة أن التغيرات الهيكلية المرتبطة بالإدراك غالبًا ما تكون مرتبطة بالبروتينات غير القابلة لإعادة الطي، مع وجود احتمالية أن تكون سببًا رئيسيًا في التدهور المعرفي، بغض النظر عن التكوينات النسيجية التقليدية مثل ترسبات الأميلويد.
التحديات والأفق المستقبلية
تؤدي خسارة القدرة على الطي السليم إلى تكوين تكتلات بروتينية غير قابلة للذوبان، تُعيق العمليات الخلوية وتؤدي إلى اضطرابات بنيوية ووظيفية داخل الخلايا. ومع ذلك، بعض البروتينات قد تهرب من نظم مراقبة الجودة، مشيرة إلى الحاجة لفهم أدق لهذه العمليات.
يخطط الفريق لدراسة التشوهات البنيوية للبروتينات باستخدام مجاهر عالية الدقة، بهدف تطوير طرق علاج تستهدف أنواعًا أوسع من البروتينات المشوهة، وليس فقط تلك المرتبطة بمرض الزهايمر.
إجمالات مهمة
- البروتينات غير القابلة لإعادة الطي قد تكون مؤشرًا مهمًا على شيخوخة الخلايا والتدهور المعرفي.
- الفشل في عملية الطي يساهم في تلف الخلايا وتجمعات بروتينية تؤدي إلى أمراض تنكسية.
- الفهم العميق لهذه العمليات قد يتيح تطوير علاجات أكثر فاعلية للتقليل من التدهور العقلي المرتبط بالشيخوخة.
