بحث يسلط الضوء على 200 بروتين في الدماغ قد تكون مرتبطة بمرض الزهايمر

دراسة حديثة تكشف عن تنوع البروتينات المشوهة وتأثيرها على التدهور المعرفي مع التقدم في العمر

تشير نتائج دراسات حديثة إلى وجود أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، حيث يعتقد أن لهذه البروتينات علاقة مباشرة بتطور حالات الخرف والتدهور الإدراكي المصاحب للشيخوخة.

الفرق بين التدهور المعرفي الطبيعي وأهمية التعرف عليه

• يمثل التدهور في مجالات الذاكرة والوظائف المعرفية سمة شائعة مع تقدم الشخص في العمر.
• رغم ذلك، فإن بعض الأفراد يحتفظون بقدرات عقلية شبابيه حتى في مراحل متقدمة من العمر، مما يعكس وجود سمات جزيئية مميزة تساعد على ذلك.
• فهم هذه السمات يمكن أن يوفر فرصًا للوقاية أو العلاج المبكر من التدهور الإدراكي المرتبط بعملية الشيخوخة.

تحديات وفروض جديدة حول البروتينات المرتبطة بالتدهور العقلي

لطالما ركزت أبحاث مرض ألزهايمر على بروتينات “أميلويد بيتا” و”تاو” التي تتجمع وتتسبب في تلف الخلايا العصبية. إلا أن دراسة جديدة من جامعة جونز هوبكنز أظهرت أن هناك أنواعًا أخرى من البروتينات تشوهت وتغيرت دون أن تتجمع بشكل واضح، إلا أنها تؤثر على وظيفة الدماغ بشكل كبير.

نتائج الدراسة وتحليل البروتينات في أدمغة الفئران

• تم تحليل أدمغة 17 فأرًا، مع تصنيف 7 منها على أنها تعاني من ضعف إدراكي، و10 أخرى ذات أداء طبيعي.
• ركز الباحثون على منطقة الحصين، وحللوا أكثر من 2500 نوع من البروتينات، مع تمييز واضح بين البروتينات الطبيعية والمشوهة.
• تبيّن أن أكثر من 200 من البروتينات المشوهة كانت متواجدة بشكل رئيسي في أدمغة الفئران ذات الأداء الإدراكي الضعيف.

آثار التشوه في البروتينات وفشل نظام الجودة البروتيني

توضح النتائج أن البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، التي تفقد شكلها الطبيعي، ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالتدهور المعرفي. إذ أن هذه البروتينات تتجمع في تكتلات غير قابلة للذوبان تعوق العمليات الخلوية، وتؤدي إلى اضطرابات وظيفية داخل الخلايا.

ما هو البروتين وكيف يشارك في وظيفة الجسم

• البروتين هو جزيء ضخم يتكون من تسلسل الأحماض الأمينية ويمثل أحد اللبنات الأساسية في الخلايا.
• يشارك البروتين في بناء العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة.
• ترتيب الأحماض الأمينية يحدد وظيفة كل بروتين داخل الجسم.

تغيرات البنية الهيكلية للبروتينات وتأثيرها على الأداء المعرفي

أظهرت الدراسة أن البروتينات الأكثر عرضة للتغيرات الهيكلية تكون مرتبطة بشكل أكبر بالضعف الإدراكي، حيث أظهرت نسبة 14 من أصل 15 بروتين غير قابل لإعادة الطي من بين تلك المرتبطة بالتغيرات الإدراكية.

التغير التكويني غير التساهمي، الذي يؤدي إلى فقدان الشكل الطبيعي للبروتين، قد يكون سببًا رئيسيًا في التدهور المعرفي، ويعتقد أن غياب أدلة كافية على التعديلات بعد الترجمة يدل على أن المشكلة تتعلق بشكل أساسي بطي البروتينات أو سوء طيها.

عملية “الطي” وتأثير فشلها

• الطي هو عملية يتحول فيها شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد، وهو ضروري لوظيفة البروتين.
• تمت العملية تلقائيًا بمساعدة بروتينات مساعدة داخل الخلية.
• فشل هذه العملية يمكن أن يؤدي إلى فقدان الوظيفة، أو تشكيل تكتلات مرضية مثل ألزهايمر أو الشلل الرعاش.

تحديات الفهم المستقبلي ودور نظام الجودة البروتيني

على الرغم من وجود آليات لمراقبة البروتينات المشوهة، فإن بعض هذه البروتينات تتجنب نظام الكشف والتدمير، مما يفتح أفاقًا جديدة لفهم أمراض التنكس العصبي بشكل أوسع، ويحفز البحث على تطوير علاجات تستهدف مجموعة أوسع من البروتينات المشوهة في الدماغ.

خاتمة

تؤكد النتائج أن التغيرات الهيكلية للبروتينات تلعب دورًا مهمًا في التدهور المعرفي المرتبط بالعمر، وتوفر نظرة أعمق لفهم الأمراض التنكسية العصبية، مع أفق واعد لعلاج أكثر فاعلية في المستقبل.