دراسة تكشف أن 200 بروتين دماغي قد يرتبطون بزيادة خطر الإصابة بمرض الزهايمر

اكتشافات حديثة في علم البروتينات وتأثيرها على التدهور المعرفي مع التقدم في السن

كشفت دراسة حديثة عن وجود أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، مما يفتح آفاقًا جديدة لفهم أسباب التدهور الإدراكي المرتبط بالشيخوخة والأمراض العصبية مثل الخرف. تتيح هذه النتائج الفرصة لاستكشاف طرق وقائية وعلاجية أكثر فعالية تعتمد على فهم التغيرات الجزيئية الدقيقة التي تطرأ على البروتينات في الدماغ مع التقدم في العمر.

ملامح التدهور المعرفي في الشيخوخة

• يعد التدهور في قدرات الذاكرة والمعرفة من السمات الشائعة للشيخوخة، حتى بدون وجود أمراض تنكسية عصبية.
• بعض الأفراد يمتلكون قدرات معرفية عادية أو حتى جيدة في مراحل متقدمة من العمر رغم وجود تغيرات بيولوجية.
• فهم السمات الجزيئية التي تميز هؤلاء الأفراد يمكن أن يساعد في تطوير استراتيجيات للوقاية والعلاج.

مقدمة عن البروتينات ودورها في الدماغ

• البروتينات هي جزيئات ضخمة تتكوّن من سلسلات من الأحماض الأمينية، وتلعب دورًا رئيسيًا في وظائف الخلية والأنسجة.
• تتضمن وظائف البروتينات بناء العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة.
• ترتيب الأحماض الأمينية يحدد وظيفة كل بروتين داخل الجسم.

الطبيعة المشوهة للبروتينات وأثرها على الدماغ

• تُظهر الدراسة أن أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة تظهر في أدمغة الفئران ذات الأداء الإدراكي الضعيف، مقارنة بالبقية ذات القدرات الطبيعية.
• تشير النتائج إلى أن البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، التي تفقد بنيتها ثلاثية الأبعاد، تعتبر مؤشرًا رئيسيًا لضعف الذاكرة والتدهور المعرفي، وهو ما يربطها مباشرة بالتقدم في السن.
• هذه البروتينات تتراكم داخل الخلايا وتؤدي إلى اضطرابات خلوية قد تسهم في أمراض تنكسية مثل الخرف ومرض باركنسون.

الآليات الهيكلية والتشوهات الجزيئية

• فقدان القدرة على الطي الصحيح يؤدي إلى تكوين تجمعات غير قابلة للذوبان، تُعرف بالتكتلات البروتينية، المعيقة للعملية الخلوية.
• هذه التغييرات لا يمكن تصحيحها حتى بعد عزل البروتين عن البيئة الأصلية، وتدل على مشكلة أساسية في مراقبة جودة البروتينات.
• الظروف التي تؤدي إلى سوء الطي تشمل الطفرات الجينية، والظروف البيئية، والتقدم في السن، مما يضع تحديًا أمام البحوث الدوائية والبيولوجية.

الوظيفة الأساسية للبروتينات وأهميتها في الجسم

• البروتين هو جزيء كبير يتكون من سلاسل الأحماض الأمينية، ويعد اللبنات الأساسية في معظم خلايا الجسم.
• يستخدم في بناء العضلات، والإنزيمات، والهرمونات، والأجسام المضادة، ويتحدد كل نوع من البروتين بوظائفه حسب ترتيب أحماضه الأمينية.

تأثير التغيرات الهيكلية على الإدراك

• وجدت الدراسة أن البروتينات التي تتعرض لتغيرات هيكلية مرتبطة بالإدراك أكثر عرضة للاضطرابات بمعدل 2.7 مرة مقارنةً بالبروتينات السليمة.
• وبين هذه البروتينات، كانت نسبة كبيرة غير قابلة لإعادة الطي، وهو مؤشر على ارتباطها المباشر بضعف الأداء الإدراكي.
• التغيرات التكوينية غير التساهمية، التي لا تتطلب تعديلات بعد الترجمة، تبدو أنها تلعب دورًا رئيسيًا في عملية التدهور المعرفي.

كيفية عملية “الطي” للبروتينات وتأثيرها على الصحة

• الطي هو العملية التي يتحول فيها شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد، وهو ضروري لوظيفة البروتين.
• تتم عملية الطي تلقائيًا في الخلايا، بمساعدة بروتينات مساعدة، وإذا فشل البروتين في الطي الصحيح، قد يفقد وظيفته أو يسبب أمراضًا مثل الخرف أو الشلل الرعاش.
• الخلايا تمتلك نظام جودة بروتيني يراقب صحة البروتينات، لكن بعض البروتينات المشوهة تهرب من هذا النظام، مما يفاقم المشاكل الصحية.

آفاق البحث والعلاجات المستقبلية

• تُخطط الفرق البحثية لاستخدام تقنيات عالية الدقة لدراسة التشوهات البنيوية للبروتينات المشوهة وفهم أسبابها بشكل أدق.
• تهدف الأبحاث إلى تطوير استراتيجيات علاجية تستهدف أنواعًا أوسع من البروتينات المشوهة، وليس فقط البروتينات المعروفة مثل “أميلويد بيتا” و”تاو”.
• رغم أن الدراسات ما تزال في مراحلها الأولية، إلا أنها تمهد الطريق لفهم معقد وشامل لآليات التدهور المعرفي واعتماده كجزء من مؤشرات الشيخوخة الحيوية.