دراسة تكشف عن 200 بروتين في الدماغ قد تساهم في الإصابة بمرض الزهايمر

دراسات حديثة تكشف عن تنوع البروتينات المشوهة وتأثيرها على الدماغ مع التقدم في العمر

أظهرت دراسة حديثة وجود أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، مما يسلط الضوء على دورها المحتمل في ارتباطها بالخرف والتدهور الإدراكي المرتبط بالتقدم في السن. وعلى الرغم من أن التدهور المعرفي في مجالات الذاكرة هو سمة شائعة للشيخوخة، إلا أن بعض الأفراد يحتفظون بقدرات معرفية عالية حتى في مراحل متقدمة من حياتهم، مما يثير اهتمام العلماء بكيفية الحفاظ على هذه القدرات.

السمات الجزيئية للمرونة المعرفية

• يؤمن العلماء أن التعرف على السمات الجزيئية التي يحتفظ بها الأفراد المرنون معرفيًا أو تلك التي تتغير لدى الأشخاص الذين يعانون من ضعف إدراكي، سيثمر بفرص للوقاية أو العلاج من تدهور الإدراك المرتبط بالعمر.

البروتينات الرئيسية في مرض ألزهايمر وتحدي الفرضية التقليدية

لطالما كانت الأبحاث تركز على البروتينات “أميلويد بيتا” و“تاو”، حيث يشكلان ترسبات لزجة قد تقتل الخلايا العصبية وتؤثر على وظائف الدماغ. ومع ذلك، أظهرت دراسة جديدة من جامعة جونز هوبكنز أن هذه البروتينات ليست وحدها في المعركة، فهناك مئات البروتينات التي تتشوه بدون أن تتجمع في صور الأميلويدات ولكنها تؤثر على أداء الدماغ بوضوح.

نتائج الدراسة وتحليل البروتينات المشوهة

• تم تحليل أدمغة 17 فأرًا تبلغ من العمر عامين، مع تصنيف 7 منها على أنها تعاني من ضعف إدراكي مقابل 10 ذات أداء طبيعي.
• ركز الباحثون على الحُصين، الجزء المسؤول عن الذاكرة والتعلم المكاني، وقيَّموا أكثر من 2500 نوع من البروتينات.
• تمكنوا من التمييز بين البروتينات التي حافظت على شكلها الطبيعي وتلك التي تعرضت للتشوه أو سوء الطي.
• تبيّن أن أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة موجودة في أدمغة الفئران ذات الأداء الضعيف، بينما بقيت البروتينات سليمة في الفئران ذات القدرات المعرفية الطبيعية.

الفشل في إعادة الطي وارتباطه بالتدهور المعرفي

وتشير الدراسة إلى أن البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، والتي تفقد قدرتها على العودة إلى شكلها الطبيعي بعد الضرر، ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتدهور الوظائف المعرفية. وتُعدّ هذه البروتينات، التي تفشل في أن تتخذ البنية الثلاثية الأبعاد الصحيحة، مسببة اضطرابات داخل الخلايا وترتبط بأمراض تنكسية مثل ألزهايمر وباركنسون.

التغييرات الهيكلية وأثرها على الخلايا العصبية

• فقدان القدرة على الطي السليم يؤدي إلى تكوين تجمعات بروتينية غير قابلة للذوبان، تؤدي إلى خلل في العمليات الخلوية وتغيرات في توازن البروتينات داخل الخلية.
• هذه التكتلات، التي لا يمكنها استعادة شكلها بعد الضرر، من شأنها أن تكون مؤشراً حيوياً على الشيخوخة وإختلال نظم مراقبة الجودة البروتينية التي تعتمدها الخلايا للحفاظ على استقرارها.

ما هو البروتين؟ ولماذا هو مهم؟

• البروتين هو جزيء ضخم يتكوّن من سلسلة الأحماض الأمينية، وهو أحد اللبنات الأساسية في خلايا الجسم.
• يلعب دورًا هامًا في بناء العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة.
• كل بروتين يمتلك ترتيبًا فريدًا للأحماض الأمينية يحدد وظيفته داخل الجسم.

الأثر المحتمل لاضطرابات الطي على الصحة العقلية

وجدت الدراسة أن البروتينات المشوهة الأكثر عرضة للتغيرات الهيكلية المرتبطة بالإدراك، حيث كانت 14 من أصل 15 بروتيناً من النوع غير القابل لإعادة الطي تظهر تغيرات تكوينية. ويفترض الباحثون أن التغيرات التكوينية غير التساهمية ربما تكون سبباً في التدهور المعرفي، مع غياب أدلة كافية على أن التعديلات بعد الترجمة مثل الفسفرة أو الأكسدة هي المسؤولة عن هذه التغيرات الهيكلية.

الختام والتحديات المستقبلية

تشير النتائج إلى أن خلل طي البروتينات قد يكون مضرًا حتى قبل تكوّن التكتلات الأميلويدية، مما يفتح أبواب فهم أوسع وأكثر تعقيدًا لمرض ألزهايمر. ولا تزال الدراسة رصدية، مع عدم تحديد العلاقة السببية بشكل مباشر، إلا أن الارتباط القوي بين التغيرات الهيكلية للبروتينات والإدراك يقدم دليلًا غير مباشر على أن سوء الطي هو سبب محتمل في التدهور العقلي، ويمثل خطوة مهمة نحو تطوير علاجات تستهدف أنواعًا أوسع من البروتينات المشوهة.