بحث يكشف أن 200 بروتين دماغي قد يسهم في تطور مرض الزهايمر
دراسة حديثة تكشف عن تعقيدات جديدة في فهم الأمراض المعرفية والتشوهات البروتينية
تشير نتائج دراسة حديثة إلى وجود أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، وهو اكتشاف يسلط الضوء على تعقيدات العمليات الجزيئية المرتبطة بالتدهور الإدراكي ومرض الخرف. تأتي هذه النتائج في وقت يتجه فيه الباحثون لفهم أعمق لآليات التدهور المعرفي وتطوير استراتيجيات وقائية وعلاجية أكثر فعالية.
التدهور المعرفي والشيخوخة
يمثل التدهور الإدراكي في مختلف مجالات الذاكرة والقدرات العقلية سمة مشتركة مع التقدم في العمر، حتى في غياب الأمراض التنكسية العصبية. ومع ذلك، فإن بعض الأفراد يظل لديهم قدرات معرفية تضاهي قدرات الشباب، مما يعكس وجود سمات جزيئية خاصة تساعدهم على مقاومة التدهور.
ويعتقد العلماء أن تحديد هذه السمات، أو تلك التي تتغير لدى الأشخاص الذين يعانون من ضعف الإدراك، يمكن أن يوفر فرصًا مهمة للوقاية أو العلاج المبكر من التدهور المعرفي المرتبط بالعمر.
مراجعة المفاهيم التقليدية حول البروتينات المرتبطة بالخرف
- لطالما ركزت البحوث على بروتينات “أميلويد بيتا” و”تاو”، التي تتشكل ترسباتها وتشكل التكتلات اللزجة التي تضر الخلايا العصبية.
- لكن الدراسة الجديدة، التي أجراها باحثون في جامعة جونز هوبكنز، تكشف أن هناك أنواعًا أخرى من البروتينات المشوهة تلعب دورًا مهمًا، حتى وإن لم تتجمع في ترسبات واضحة.
نتائج الدراسة والتحليل الجزيئي
- تم تحليل أدمغة 17 فئراً تتراوح أعمارهم بين عامين، حيث برزت علاقة واضحة بين وجود البروتينات المشوهة وضعف الأداء الإدراكي.
- ركزت الدراسة على الحصين، وهو المنطقة المسؤولة عن الذاكرة والتعلم المكاني، حيث تم التعرف على أكثر من 2500 نوع من البروتينات وتحليل حالتها الهيكلية.
- تبين أن أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة كانت موجودة في أدمغة الفئران ذات الأداء الضعيف، بينما بقيت البروتينات سليمة في تلك ذات القدرات الطبيعية، مما يعزز فرضية ارتباط التشوهات البروتينية بالتدهور المعرفي.
الخصائص الهيكلية للبروتينات وتأثيرها على الصحة العقلية
- البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، التي تفقد قدرتها على التجدد بعد تلفها، ترتبط بشكل مباشر بالتدهور الإدراكي.
- هذه البروتينات، التي تفشل في التوافق البنيتي بشكل صحيح، تتراكم في الخلايا مسببة اضطرابات حيوية وأمراض تنكسية مثل ألزهايمر وباركنسون.
تحديات علمية وآفاق مستقبلية
توضح الدراسة أن فقدان القدرة على الطي الصحيح للبروتين قد يؤدي إلى تكوين تجمعات غير قابلة للذوبان، تعيق العمليات الخلوية وتُحدث خللاً في التوازن البروتيني داخل الخلية. ويعد فهم آليات التشوهات الهيكلية، وكيفية تطورها، خطوة مهمة نحو تطوير علاجات تستهدف مجموعة أوسع من البروتينات المشوهة بدلاً من استهداف بروتين واحد فقط.
كما يُشير الباحثون إلى أن التغيرات التكوينية للبروتينات ربما تكون عاملاً رئيسيًا في التدهور العقلي، وأنها قد تنشأ نتيجة لطفرات جينية، ظروف بيئية، أو مع تقدم العمر، مما يعزز الحاجة لمزيد من الدراسات لفهم هذا المجال الحيوي بشكل دقيق.
ما هو البروتين؟
- البروتين هو جزيء ضخم يتكوّن من سلسلة من الأحماض الأمينية.
- يُعدّ أساسيًا في بناء العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة.
- كل بروتين يمتلك ترتيبًا خاصًا من الأحماض الأمينية يحدد وظيفته داخل الجسم.
أهمية التشوهات الهيكلية للبروتينات
- تظهر تغييرات في بنية البروتين المرتبط بالإدراك، مع نسبة 2.7 مرة أكثر في البروتينات غير القابلة لإعادة الطي مقارنة بالبروتينات السليمة.
- تشير الدراسات إلى أن التغيرات التكوينية يمكن أن تكون عاملًا رئيسيًا في التدهور المعرفي، مستقلًا عن التشكُّل الكتلي المعروف لترسبات الأميلويد.
عملية “الطي” ودورها في وظيفة البروتين
- الطي هو عملية تحويل سلسلة الأحماض الأمينية إلى الشكل الثلاثي الأبعاد الذي يحدد وظيفة البروتين.
- تتم العملية تلقائيًا بمساعدة بروتينات مساعدة، وإذا فشل فيها بروتين معين، قد يفقد وظيفته أو يسبب أمراضًا.
- يُعَد نظام الجودة البروتيني في الخلايا مسؤولًا عن الكشف عن البروتينات المشوهة وتدميرها، لكن الدراسة تُظهر أن بعض التشوهات تهرب من هذا النظام.
آفاق البحث والعلاج المستقبلي
تُعد هذه الدراسة خطوة مهمة نحو فهم أعمق لتحولات البروتينات وتأثيرها على الصحة العقلية، مع إمكانية تطوير استراتيجيات علاجية تستهدف تشوهات بروتينية أوسع، وهو ما قد يعزز من فاعلية التدخلات الوقائية والعلاجية في المستقبل.
