دراسة تُشير إلى أن 200 بروتين دماغي قد يسهم في تطور مرض الألزهايمر

اكتشاف جديد في فهم التدهور المعرفي المرتبط بالعمر

أظهرت دراسة حديثة وجود أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، وهي ظاهرة يُعتقد أنها ترتبط بمرض الخرف والتدهور الإدراكي مع التقدم في العمر. يُعدّ هذا الاكتشاف خطوة مهمة نحو فهم الأسباب الجزيئية وراء التدهور الإدراكي وكيفية الوقاية والعلاج منه.

الفرق بين الشيخوخة والتدهور الإدراكي المرتبط بالعمر

يُعتبر التدهور المعرفي في مجالات الذاكرة والتعلم سمة شائعة للشيخوخة، حتى بدون وجود أمراض تنكسية عصبية. ومع ذلك، فبعض الأفراد يحتفظون بقدرات معرفية جيدة حتى في مراحل متقدمة من عمرهم، مما يعزز أهمية تحديد السمات الجزيئية التي تميز هؤلاء الأفراد وتفسير أسباب تدهور قدرات الآخرين.

تطور فهم البروتينات ودورها في الأمراض العصبية

السابق وأساليب البحث التقليدية

• ركزت الأبحاث التقليدية على نوعين رئيسيين من البروتينات: “أميلويد بيتا” و”تاو”.
• هذه البروتينات تتشكل منها ترسبات لزجة تؤدي إلى قتل الخلايا العصبية وتؤثر على وظائف الدماغ.

النهج الجديد: اكتشافات غير مسبوقة

• أجريت دراسة حديثة على أدمغة 17 فأرًا بلغ عمر بعضها عامين، مع تقسيمها إلى مجموعتين: تلك التي أظهرت ضعفًا إدراكيًا، وتلك التي حافظت على قدرات عقلية طبيعية.
• تمّ التركيز على منطقة الحُصين، مسؤول عن الذاكرة والتعلم المكاني، وتمّ تحليل أكثر من 2500 نوع من البروتينات.
• تمّ التمييز لأول مرة بين البروتينات التي حافظت على شكلها الطبيعي وتلك التي تعرضت للتشوه أو سوء الطي.

النتائج الرئيسية للدراسة

• تحديد أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة الفئران ذات الأداء العقلي الضعيف، بينما بقيت البروتينات سليمة في الفئران ذات القدرات الطبيعية.
• تُعزز النتائج فرضية ارتباط التشوه البروتيني بتدهور الذاكرة المرتبط بالعمر.
• البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، أي التي تفقد قدرتها على العودة إلى شكلها الصحيح بعد الضرر، ترتبط بشكل وثيق بالتدهور المعرفي.

الفهم الجديد لطبيعة البروتينات المشوهة وأثرها على الصحة العصبية

ما هو البروتين؟

• جزيء ضخم يتكوّن من سلسلة من الأحماض الأمينية.
• أساسي في بناء العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة.
• كل بروتين يحمل ترتيبًا فريدًا من الأحماض الأمينية يحدد وظيفته.

الآثار الهيكلية للبروتينات المشوهة

• أكثر عرضة بنسبة 2.7 مرة لعرض تغيرات هيكلية مرتبطة بالإدراك.
• 14 من أصل 15 بروتينًا يظهر تشوهات غير قابلة لإعادة الطي.
• هذه التغيرات غالبًا ليست ناتجة عن التعديلات بعد الترجمة مثل الفسفرة أو الأكسدة، مما يشير إلى أسباب أخرى تتعلق بالشيخوخة أو الطفرات الجينية.

عملية “الطي” وأهميتها في وظيفة البروتين

تعريف عملية الطي

• تحويل شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد.
• الشكل النهائي يحدد وظيفة البروتين داخل الخلية.
• تتم بشكل تلقائي بمساعدة بروتينات مساعدة داخل الخلية.

فشل عملية الطي وتأثيراته

• عندما يفشل البروتين في الطي الصحيح، قد يفقد وظيفته أو يسبب أمراضًا مثل ألزهايمر ومرض الشلل الرعاش.
• البروتينات المشوهة التي تفشل في إعادة الطي تتجمع في تكتلات غير قابلة للذوبان، وتسبب اضطرابات خلوية خطيرة.
• الخلايا تمتلك نظام جودة بروتيني لمراقبة البروتينات المشوهة، لكن بعض البروتينات تتجنب هذا النظام وتسبب الضرر.

تحديات وفرص البحث المستقبلي

• الخطط حالياً لاستخدام تقنيات مجهر عالية الدقة لدراسة التشوهات البنيوية للبروتينات المشوهة عن قرب.
• تطوير علاجات تستهدف أنواعًا أوسع من البروتينات المشوهة، بدلاً من التركيز فقط على “أميلويد بيتا” و”تاو”.
• الدراسات الحالية هي رصدية، ولا تثبت علاقة سببية مباشرة، لكنها توفر دليلًا قويًا على ارتباط التشوهات البروتينية بالتدهور المعرفي.