تحليل: 200 بروتين في الدماغ قد ترتبط بمرض الزهايمر
دراسة جديدة تكشف عن دور غير متوقع للبروتينات المشوهة في أدمغة الكبار
بينما يسعى العلماء لفهم أسباب التدهور المعرفي المرتبط بالتقدم في العمر، تظهر نتائج أبحاث حديثة أن هناك أبعادًا جديدة لآليات الإصابة، فقد كشفت دراسات مخصصة على أدمغة الحيوانات المسنة عن وجود أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة التي قد تكون لها علاقة مباشرة بمرض الخرف والتدهور الإدراكي المصاحب للشيخوخة.
الإدراك والتدهور المعرفي مع التقدم في العمر
يمثل التدهور في المجالات الإدراكية، خاصة الذاكرة، علامة مميزة للشيخوخة، حتى في غياب الأمراض التنكسية العصبية، لكن ليس من الضروري أن يكون هذا التدهور حتميًا، إذ يتميز بعض الأفراد بقدرات معرفية قوية تظل محافظة على الشباب حتى في مراحل متقدمة من العمر.
الأهمية من تحديد السمات الجزيئية
- فهم الخصائص الجزيئية التي يحتفظ بها الأفراد ذوو القدرات المعرفية العالية.
- معرفة التغيرات التي تطرأ على الأشخاص الذين يعانون من ضعف إدراكي.
يساعد هذا النهج في توفير فرص للوقاية أو العلاج المبكر للتدهور المعرفي المرتبط بالتقدم في العمر.
تأريخ الأبحاث حول بروتينات ذات علاقة بالألزهايمر
طوال عقود، تمحورت أبحاث مرض ألزهايمر حول بروتينين رئيسيين: أميلويد بيتا وتاو، إذ يُعتبران من المسببات الأساسية لتكوين الترسبات اللزجة التي تضر بالخلايا العصبية وتؤثر على أداء الدماغ.
نتائج الدراسة الحديثة
لكن الدراسة الحديثة التي أُجريت بواسطة فريق من جامعة جونز هوبكنز توقفت عند فرضية أن هذه البروتينات ليست وحدها المسؤولة عن التدهور المعرفي. إذ أظهر الباحثون أن المئات من البروتينات تتشوه دون أن تتجمع في ترسبات أميلويدية، إلا أنها تؤثر بشكل ملحوظ على أداء الدماغ.
تحليل أدمغة الفئران
- تم فحص أدمغة 17 فأرًا بعمر عامين، مع تقسيمها إلى مجموعتين: مجموعة بأداء ضعيف في الذاكرة، وأخرى بأداء طبيعي.
- ركز البحث على الحُصين، وهو المنطقة المسؤولة عن التعلّم والذاكرة.
- تم تحليل أكثر من 2500 نوع من البروتينات، مع تمييز البروتينات السليمة عن تلك المشوهة.
وقد أظهرت النتائج وجود أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة الفئران ذات الأداء الضعيف، مما يعزز فرضية ارتباطها بتدهور الذاكرة المرتبط بالعمر، لا سيما أن البروتينات غير القابلة لإعادة الطي كانت هي الأكثر شيوعًا بين تلك المشوهة.
مفهوم التشوه البنيوي للبروتينات وتأثيره على الصحة
ما هو البروتين؟
- جزيء ضخم يتكوّن من سلسلة من الأحماض الأمينية.
- يلعب دورًا أساسيًا في بناء العضلات والإنزيمات والهرمونات والأجسام المضادة.
- كل نوع من البروتين يمتلك ترتيبًا خاصًا من الأحماض الأمينية يحدد وظيفته.
ماذا يعني التشوه البنيوي للبروتينات؟
- فشل البروتين في الطي بالشكل الصحيح، مما يؤدي إلى تراكمه بشكل غير قابل للذوبان، مسببًا التكتلات البروتينية.
- هذه التكتلات تعيق العمليات الخلوية، وتؤدي إلى اضطرابات في التوازن البروتيني داخل الخلايا.
- اللحظة التي يفقد فيها البروتين قدرته على العودة إلى شكله الطبيعي تسمى “عدم القدرة على الطي”، وهي من أهم العوامل المرتبطة بالتدهور المعرفي والأمراض التنكسية.
عملية الطي للبروتينات
- هي عملية تلقائية يتحول فيها شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد.
- الشكل النهائي للبروتين هو الذي يحدد وظيفته داخل الخلية.
- تتم عملية الطي بمساعدة بروتينات مساعدة، وإذا فشل، قد يفقد البروتين وظيفته ويتسبب في أمراض مثل ألزهايمر وباركنسون.
تحديات وفهم أكبر لآليات المرض
تُظهر الدراسات أن الفشل في طي البروتينات بشكل صحيح قد يكون أكثر ضررًا من تجمّعها في تكتلات، حيث أن بعض البروتينات المشوهة تتجنب نظام مراقبة الجودة الخلوية وتؤدي إلى اضطرابات داخل الخلية. تهدف الأبحاث القادمة إلى استخدام تقنيات متقدمة لفهم التشوهات البنائية الدقيقة وزيادة التعرف على العلاجات التي تستهدف نطاقًا أوسع من البروتينات المشوهة، مما يفتح أفقًا جديدًا لمكافحة التدهور العقلي مع التقدم في العمر.
