دراسة تكشف عن 200 بروتين دماغي محتمل مرتبط بظهور مرض الزهايمر
اكتشافات جديدة حول البروتينات المشوهة وتأثيرها على الوظائف الإدراكية مع التقدم في العمر
أظهرت دراسات حديثة وجود أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، مع ارتباط خاص بتدهور الوظائف العقلية والخرف. وتسلط هذه الأبحاث الضوء على فهم أعمق للأليات الميكروية التي تؤدي إلى التدهور الإدراكي، وتوفر آفاق جديدة للوقاية والعلاج.
مظاهر التدهور المعرفي في مرحلة الشيخوخة
- انتشار ظاهرة التراجع في قدرات الذاكرة والتعلم حتى في غياب الأمراض التنكسية.
- وجود أفراد يحتفظون بقدرات معرفية جيدة على الرغم من التقدم في العمر، ما يدل على وجود مرونة معرفية فردية.
- سعي العلماء لتحديد الخصائص الجزيئية التي تميز الأفراد المرنين معرفيًا عن غيرهم.
تغيرات البروتينات ودورها في التدهور العقلي
لطالما ركزت الأبحاث على بروتينين رئيسيين، هما “أميلويد بيتا” و”تاو”، اللذان يتسببان في تراكمات لزجة تؤثر على خلايا الدماغ. ومع ذلك، أظهرت دراسة حديثة أن العديد من البروتينات المشوهة تتشكل دون تكوين تراكمات أميلويدية، ولكنها تؤثر على أداء الدماغ بشكل واضح.
نتائج الدراسة الجديدة
- تحليل أدمغة 17 فارًا عمرها عامين، منها 7 أظهرت ضعفًا معرفيًا و10 أظهرت أداءً طبيعيًا.
- تمت دراسة الحُصين، وهو الجزء المسؤول عن الذاكرة والتعلم، وتحليل أكثر من 2500 نوع من البروتينات.
- تم التعرف على أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة الفئران المصابة بالتدهور الإدراكي، بينما ظلت البروتينات سليمة في الفئران ذات الأداء الطبيعي.
البروتينات غير القابلة لإعادة الطي وتأثيرها على الدماغ
البروتينات غير القابلة لإعادة الطي هي جزيئات فشلت في استعادة بنيتها الطبيعية بعد الضرر، وتتراكم داخل الخلايا مسببة اضطرابات خلوية. وترتبط هذه البروتينات بالعديد من الأمراض العصبية، مثل الزهايمر وباركنسون، وتُعد مؤشراً على تدهور البنية الوظيفية للخلايا مع التقدم في العمر.
تغييرات هيكلية وآثارها على الصحة العصبية
- فقدان القدرة على الطي الصحيح يؤدي إلى تكوين تكتلات بروتينية غير قابلة للذوبان، مما يعيق العمليات الخلوية.
- هذه التكتلات لا يمكن تصحيحها، حتى عند عزلها خارج البيئة الخلوية، وهو ما يمثل تحديًا لآليات مراقبة الجودة في الخلايا.
- قد تكون البروتينات المشوهة ناتجة عن طفرات جينية، ظروف بيئية، أو ببساطة نتيجة التقدم في السن، وتشير إلى اضطرابات في نظم مراقبة الجودة البروتينية.
ما هو البروتين وكيف يؤثر على الجسم؟
- البروتين هو جزيء ضخم يتشكل من سلسلة الأحماض الأمينية، ويعد لبنة أساسية في الخلايا.
- يلعب دورًا في بناء العضلات، والإينزيمات، والهرمونات، والأجسام المضادة.
- ترتيب الأحماض الأمينية يحدد وظيفة البروتين داخل الجسم.
التغيرات الهيكلية للبروتينات وتأثيرها على الإدراك
وجدت الدراسة أن البروتينات التي تتشوه أكثر عرضة بنسبة 2.7 مرة لإظهار تغييرات هيكلية مرتبطة بالإدراك. وكانت غالبية هذه البروتينات غير قابلة لإعادة الطي، مما يدل على أن خلل التكوين البروتيني قد يكون عاملاً مسبقًا في التدهور المعرفي، ويؤكد غياب الاعتماد الكامل على التعديلات بعد الترجمة فقط.
عملية “الطي” ودورها في وظيفة البروتين
- الطي هو العملية التي يتحول فيها شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد.
- الشكل النهائي هو الذي يحدد وظيفة البروتين داخل الخلية.
- الطي يحدث تلقائيًا بمساعدة بروتينات مساعدة، وإذا فشل، يمكن أن يفقد البروتين وظيفته أو يسبب أمراضًا مثل الزهايمر.
الآفاق المستقبلية والتحديات
تُظهر نتائج الدراسة أن بعض البروتينات المشوهة تتجنب نظام مراقبة الجودة، مما يفتح الباب لتطوير علاجات تستهدف أنواعًا أوسع من البروتينات المشوهة وليس فقط “أميلويد بيتا” و”تاو”.
بالرغم من أن الدراسة رصدية ولا تثبت علاقة سببية مباشرة، إلا أن الربط بين التغيرات الهيكلية للبروتينات والتدهور الإدراكي يوفر أدلة قيمة لفهم أعمق لآليات المرض وطرق الوقاية المستقبلية.
