دراسة تكشف عن 200 بروتين دماغي محتمل يساهم في الإصابة بمرض الزهايمر
دراسات حديثة تفكك الافتراضات حول التدهور المعرفي في الشيخوخة
أظهرت أبحاث علمية حديثة وجود أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، الأمر الذي يفتح آفاقًا جديدة لفهم أسباب التدهور المعرفي المرتبط بالعمر والخرف، ويقدم خيارات غير مسبوقة للوقاية والعلاج.
أهمية التدهور المعرفي ودوره في الشيخوخة
يمثل التدهور في القدرات الإدراكية، خاصة الذاكرة، سمة شائعة مع التقدم في العمر، حتى في غياب الأمراض التنكسية العصبية. ومع ذلك، يتفاوت تأثيره بين الأفراد، إذ يحتفظ البعض بقدرات معرفية شابة حتى في مراحل متقدمة من العمر. يعتقد العلماء أن تحديد السمات الجزيئية التي يتحلى بها الأفراد المرنون معرفيًا، أو تلك التي تتغير مع ضعف الإدراك، يمكن أن يسهم في تطوير استراتيجيات وقائية وعلاجات فعالة.
مراجعة نظرية البروتينات وتأثيرها على الدماغ
السياق التاريخي
- لطالما ركز الباحثون على بروتينين رئيسيين، هما “أميلويد بيتا” و”تاو”، المرتبطين بترسبات تؤدي إلى موت الخلايا العصبية وتأثر وظائف الدماغ، خاصة في مرض الزهايمر.
- هذه الفرضية استمرت عقودًا، مع تركيز كبير على تشكيل التكتلات البروتينية.
نتائج الدراسة الجديدة
- تغير المفهوم من خلال اكتشاف أن هذه البروتينات ليست الوحيدة في الساحة.
- أكد الباحثون أن مئات البروتينات تتشوه دون أن تتجمع، ومع ذلك تؤثر بشكل واضح على أداء الدماغ.
- تم تحليل أدمغة 17 فأرًا في عمر السنتين، حيث ثبت أن بعض الفئران تعاني من ضعف إدراكي، والبعض الآخر حافظ على قدرات ذهنية طبيعية.
- ركز الباحثون على الحصين، وهو جزء مهم بالذاكرة والتعلم، ودرسوا أكثر من 2500 نوع من البروتينات، مع تمييزها بين سليمة ومشوَّهة.
النتائج الرئيسية
- تحديد أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة الفئران ذات الأداء المعرفي الضعيف، فيما بقيت البروتينات سليمة لدى الفئران ذات القدرات الطبيعية.
- تدعم النتائج فرضية ارتباط التغييرات الهيكلية للبروتينات بتدهور الذاكرة مع التقدم في العمر.
- تؤكد الدراسة أن البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، التي تفقد بنيتها الثلثية وتصبح غير قابلة للاستعادة، تُرتبط بشكل كبير بالتدهور المعرفي.
مفهوم البروتينات وتأثير التشوهات الهيكلية عليها
ما هو البروتين؟
- جزيء كبير يتكون من سلسلة من الأحماض الأمينية، ويعد أحد الركائز الأساسية في الخلايا.
- يشارك في تكوين العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة، ويحدد ترتيبه وظيفته داخل الجسم.
أهمية التغيير الهيكلي للبروتينات
- البروتينات الأكثر عرضة للتغير الهيكلي مرتبطة بشكل أكبر بالتدهور الإدراكي، حيث أظهرت الدراسة أنها تدرس بنسبة 2.7 مرة أكثر في حالات ضعف الأداء.
- 14 من أصل 15 بروتين غير قابل لإعادة الطي أظهرت تغيرات هيكلية مرتبطة بالإدراك.
- تشير النتائج إلى أن خلل طي البروتينات قد يكون سببًا في التدهور العقلي، حتى بدون تكون التكتلات الأميلويدية المعروفة.
عملية الطي ودورها في استقرار البروتينات
ما هي عملية “الطي”؟
- عملية تحويل شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد لوظيفة البروتين.
- تتم تلقائيًا داخل الخلية بمساعدة بروتينات مساعدة، وإذا فشل البروتين في الطي الصحيح، قد يفقد وظيفته أو يسبب أمراضًا مثل ألزهايمر وباركنسون.
تحديات الفشل في الطي
- قد تفشل بعض البروتينات في استعادة بنيتها بعد التشوه، مما يتسبب في تراكمها وتكوين تجمعات غير قابلة للذوبان، تعيق العمليات البيولوجية في الخلية.
- يقود هذا إلى خلل في التوازن البروتيني وارتفاع خطر الإصابة بالأمراض التنكسية، مع ارتباط ذلك بالتقدم في العمر وظروف البيئة وطفرات الجينات.
آفاق البحث المستقبلي والتطبيقات العلاجية
تخطط الفرق البحثية لاستخدام تقنيات متقدمة لرؤية تلك البروتينات المشوهة عن قرب، بهدف فهم تفصيلات التشوهات البنيوية والتطورات الدقيقة التي تمر بها. ويمثل ذلك خطوة مهمة نحو تطوير علاجات شاملة تستهدف أنواعًا متنوعة من البروتينات المشوهة، وليس فقط تلك المعروفة من قبل، مما قد يسهم في الحد من التدهور العقلي وتحسين جودة حياة كبار السن.
