بحث يكشف أن 200 بروتين دماغي قد تساهم في الإصابة بـألزهايمر

تغيرات البروتينات ودورها في التدهور المعرفي مع التقدم في السن

أظهرت دراسة حديثة وجود أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، ويعتقد أنها مرتبطة بظهور الخرف والتدهور الإدراكي المرتبط بعملية التقدم في العمر. يشكل التدهور المعرفي من مظاهر الشيخوخة الشائعة، حتى في غياب الأمراض التنكسية العصبية، إلا أن بعض الأفراد يحتفظون بقدرات معرفية توازي شبابهم، وهو ما يثير اهتمام العلماء حول عوامل الحماية والجينات المرتبطة بها.

الفرق بين البروتينات المشوهة وأملويد البيتاأو تاو

لطالما ركزت أبحاث مرض ألزهايمر على نوعين رئيسيين من البروتينات:

• أميلويد بيتا
• تاو

هذه البروتينات تتجمع في ترسبات لزجة تؤثر على الخلايا العصبية وتؤدي للاضطرابات المعرفية. لكن الدراسة الجديدة تشير إلى أن البروتينات المشوهة ليست مقتصرة على هذين النوعين، وأن هناك مئات البروتينات الأخرى تتغير دون أن تتجمع.

نتائج الدراسة وتفسيرها

• تم تحليل أدمغة 17 فأرًا، وُجد أن 7 منها تعاني من ضعف معرفي، بينما كانت الأخرى ذات أداء طبيعي.
• ركز الباحثون على الحُصين، وهو المسؤول عن الذاكرة والتعلم المكاني، ودرسوا أكثر من 2500 نوع من البروتينات.
• أظهرت النتائج وجود أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة الفئران ذات الأداء الضعيف، بينما بقيت البروتينات سليمة في الفئران الطبيعية.

البروتينات غير القابلة لإعادة الطي وارتباطها بالتدهور المعرفي

البروتينات التي تفقد قدرتها على الطي السليم، وتُعرف بالبروتينات غير القابلة لإعادة الطي، ترتبط بشكل مباشر بالتدهور الإدراكي. تظهر هذه البروتينات عادة على شكل تجمعات غير قابلة للذوبان، تُعطل العمليات الخلوية وتؤدي إلى خلل في التوازن البروتيني داخل الخلية. وما يميزها هو عدم قدرتها على إعادة تشكيل بنيتها الأصلية بعد الضرر، مما يجعلها مؤشرًا رئيسيًا على الشيخوخة الخلوية وخلل أنظمة مراقبة الجودة البروتينية.

مفهوم البروتينات والطي البروتيني

• ما هو البروتين؟
  • جزيء ضخم مكون من سلاسل من الأحماض الأمينية.
  • يلعب دورًا رئيسيًا في بناء العضلات، الأنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة.
  • لكل بروتين ترتيب خاص من الأحماض الأمينية يحدد وظيفته.
• عملية الطي البروتيني
  • تحول شريط الأحماض إلى شكل ثلاثي الأبعاد يحدد وظيفة البروتين.
  • تتم تلقائيًا داخل الخلية بمساعدة بروتينات مساعدة.
  • فشلها يؤدي إلى فقدان الوظيفة أو الإصابة بأمراض مثل ألزهايمر وباركنسون.

تأثير تغيرات الهيكلية للبروتينات على الصحة العقلية

توضح الدراسة أن التغيرات الهيكلية التكوينية في البروتينات، خاصة تلك غير القابلة لإعادة الطي، قد تكون سببًا رئيسيًا في التدهور المعرفي حتى قبل تكوّن التكتلات الأميلويدية المعروفة. ويُعزى ذلك إلى أن هذه البروتينات تفشل في استعادة بنيتها، مما يعطل الوظائف الخلوية ويُسبب خللًا في التوازن البروتيني داخل الخلايا العصبية.

الخطط المستقبلية والأبحاث القادمة

يخطط العلماء لاستخدام مجاهر عالية الدقة لرؤية تشوهات البروتينات المشوهة بشكل أدق، بهدف فهم البنى الدقيقة التي تمر بها، وتطوير علاجات تستهدف مجموعة أكبر من البروتينات المشوهة، وليس فقط النوعين التقليديين “أميلويد بيتا” و”تاو”.

رغم أن الدراسات الحالية غير قاطعة من حيث العلاقة السببية، إلا أن الربط بين التغيرات الهيكلية للبروتينات والضعف الإدراكي يعزز أهمية فهم عمليات الطي والخلل البنيوي داخل الخلايا، ويُفتح آفاق جديدة لعلاجات أكثر فاعلية لمكافحة التدهور العقلي مع التقدم في السن.