دراسة تكشف أن 200 بروتين في الدماغ قد تسهم في الإصابة بمرض الألزهايمر

اكتشافات حديثة حول البروتينات المشوهة وتأثيرها على الدماغ مع تقدم السن

أظهرت دراسة حديثة وجود أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، ويُعتقد أن هذه البروتينات مرتبطة بتطور الخرف والتدهور الإدراكي المرتبط بالتقدم في العمر. هذه الاكتشافات تسلط الضوء على تعقيد العمليات الحيوية التي تؤدي إلى الإصابة بأمراض التنكس العصبي، وتفتح أبوابًا جديدة لفهم أسبابها وأساليب علاجها.

تأثير التدهور الإدراكي مع الشيخوخة

• يعد التدهور المعرفي، خاصة في مجالات الذاكرة والتعلم، إحدى السمات الشائعة للشيخوخة.
• رغم ذلك، بعض الأفراد يحافظون على قدراتهم العقلية حتى في مراحل متقدمة، مما يشير إلى وجود سمات جزيئية مميزة تساعدهم على المقاومة.
• فهم هذه السمات يمكن أن يوفر فرصًا للوقاية أو العلاج من التدهور الإدراكي المرتبط بالعمر.

البروتينات المشوهة وأدوارها في الأمراض العصبية

لفترة طويلة، كانت بحوث مرض ألزهايمر تركز على بروتينين رئيسيين:

• أميلويد بيتا، وهو تكتل بروتيني يتراكم في الدماغ ويؤثر على خلايا الأعصاب.
• تاو، الذي يتجمع على شكل لويحات تؤدي إلى تلف الخلايا العصبية.

ولكن، دراسة حديثة كشفت أن هناك مئات البروتينات المشوهة التي لا تتشكل في تكتلات، لكنها تؤثر بشكل مباشر على أداء الدماغ، مما يعيد النظر في المفهوم التقليدي ويركز على أهمية التغيرات الهيكلية للبروتينات.

نتائج الدراسة وتحليل أدمغة الفئران

• تم تحليل أدمغة 17 فأرًا تبلغ من العمر عامين، أظهرت 7 منها ضعفًا إدراكيًا، بينما أظهرت الأخرى أداءً طبيعيًا.
• ركز الباحثون على الحُصين، وهو الجزء المسؤول عن الذاكرة والتعلم المكاني.
• تم فحص أكثر من 2500 نوع من البروتينات، وتم التمييز بين البروتينات التي حافظت على شكلها الطبيعي وتلك التي تعرضت للتشوه.

الأهمية الطبية والبنى الهيكلية للبروتينات

تبيّن أن أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة مرتبطة بضعف الإدراك، بينما بقيت البروتينات سليمة في الفئران ذات القدرات العقلية الطبيعية. وتُظهر النتائج أن البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، التي تفقد قدرتها على استعادة شكلها الطبيعي، ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالتدهور الإدراكي.

مفهوم الطي البنيوي للبروتينات والأمراض المرتبطة

• الطي هو العملية التي يتحول فيها شكل البروتين من خيط أمينوي إلى بنية ثلاثية الأبعاد محددة.
• فشل عملية الطي الصحيح يؤدي إلى فقدان وظيفة البروتين، أو تكوين تكتلات تؤدي إلى أمراض مثل ألزهايمر وباركنسون.
• بعض البروتينات المشوهة لا تتجمع في تكتلات، لكنها تؤثر على خلايا الدماغ بطريقة مباشرة.

تحديات البحث وتطلعات المستقبل

توضح الدراسة أن بعض البروتينات المشوهة، خاصة غير القابلة لإعادة الطي، تتجاوز أنظمة مراقبة الجودة في الخلايا، ما يثير أسئلة حول قدرتها على التراكم وتأثيرها على الصحة العصبية. ويخطط الباحثون لاستخدام تقنيات متقدمة لفهم التشوهات البنيوية الدقيقة لهذه البروتينات، بهدف تطوير علاجات تستهدف مجموعة أوسع من البروتينات المشوهة، وتقديم تدخلات أكثر فاعلية للحد من التدهور العقلي لدى كبار السن.

معلومات عن البروتينات ودورها في الجسم

• البروتين هو جزيء كبير يتكوّن من سلسلة من الأحماض الأمينية، ويعتبر أحد اللبنات الأساسية في الخلايا.
• يلعب دورًا مهمًا في بناء العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة.
• ترتيب الأحماض الأمينية يحدد وظيفة كل بروتين بشكل خاص.

ختام

تقدم هذه الدراسات نظرة أعمق على تعقيدات التدهور المعرفي وكيف أن تغيرات الهيكلية للبروتينات يمكن أن تلعب دورًا رئيسيًا، حتى في غياب التكتلات الضارة المعروفة. ومع استمرار البحث، قد تتاح فرص جديدة لعلاج الأمراض التنكسية العصبية بطرق مبتكرة تعتمد على تصحيح أو منع التشوهات البروتينية في الدماغ.