بحث يسلط الضوء على 200 بروتين دماغي محتمل المساهمة في الإصابة بمرض الزهايمر
اكتشافات حديثة في فهم التدهور المعرفي ومرض الخرف
أظهرت دراسة حديثة وجود أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، وهو اكتشاف يسلط الضوء على عوامل جديدة قد تكون مرتبطة بمرض الخرف والتدهور الإدراكي المرتبط بالتقدم في العمر. ويُعد فهم طبيعة هذه البروتينات وما إذا كانت تساهم مباشرة في اضطرابات الذاكرة والتعلم من الأمور التي قد تفتح آفاقًا جديدة لعلاج أو وقاية هذه الأمراض.
الفرق بين الشيخوخة والتدهور الإدراكي
- الشيخوخة تتسم بتدهور الذاكرة والوظائف الإدراكية في العديد من الأفراد، حتى في غياب الأمراض التنكسية العصبية.
- بعض الأشخاص يظلون يحتفظون بقدرات معرفية قوية ويشار إليهم على أنهم من ذوي العقول المرنة، رغم تقدم سنهم.
- فهم السمات الجزيئية التي تميز هؤلاء الأفراد يمكن أن يوفر أدوات للوقاية والعلاج من التدهور الإدراكي.
نظرة على البروتينات وتنشيط البحث العلمي
لطالما ركّزت أبحاث مرض ألزهايمر على نوعين رئيسيين من البروتينات: “أميلويد بيتا” و”تاو”، حيث يُعتقد أن ترسيب هذين البروتينين يشكل الأشكال الرئيسية للترسبات التي تضر الخلايا العصبية. إلا أن الدراسة الجديدة من جامعة جونز هوبكنز كشفت أن هناك مئات البروتينات المشوهة التي لا تتجمع في صورة أميلويدات، ومع ذلك تؤثر بشكل واضح على صحة الدماغ.
مميزات الدراسة وأهم نتائجها
- تم تحليل أدمغة 17 فأرًا، مع فرق واضح في الأداء الإدراكي بينهم، حيث أظهرت بعض الفئران ضعفًا واضحًا في الذاكرة وحل المشكلات.
- ركز البحث على الحُصين، وهو المسؤول عن الذاكرة والتعلم المكاني، وقيّم أكثر من 2500 نوع من البروتينات.
- تحديد أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة الفئران ذات الأداء الإدراكي الضعيف، بينما بقيت الأخرى سليمة في الفئران ذات القدرات الصحية.
البروتينات غير القابلة لإعادة الطي وتأثيرها على الدماغ
تُعرف البروتينات غير القابلة لإعادة الطي بأنها تلك التي تفقد قدرتها على العودة إلى شكلها الطبيعي بعد تعرضها للتشوه، وتؤدي هذه البروتينات إلى تراكمات تؤثر سلبًا على العمليات الخلوية وتسبب اضطرابات في التوازن البروتيني داخل الخلايا.
ترتبط هذه البروتينات بعدد من الأمراض التنكسية كمرض الزهايمر ومرض باركنسون، وتُعد مؤشرًا حيويًا على شيخوخة الخلايا وانخلال أنظمة مراقبة الجودة البروتينية داخل الجسم.
الآثار الهيكلية والوظيفية لهذه البروتينات
- فقدان قدرة البروتينات على الطي السليم يؤدي إلى تكوين تكتلات غير قابلة للذوبان، تعيق العمليات الخلوية الحيوية.
- البروتينات التي تفشل في التراجع إلى بنيتها الأصلية لا يمكنها استعادتها حتى بعد عزلها عن البيئة الخلوية، مما يميزها عن البروتينات القابلة لإعادة الطي.
- هذا الخلل يمكن أن يكون نشأة لطفرات جينية، أو نتيجة لبيئة ضاغطة، أو مع التقدم في السن، مما يجعله مؤشرًا على تطور الشيخوخة وانحلال الوظائف الخلوية.
ما هو مفهوم عملية الطي للبروتينات؟
- العملية التي يتحول فيها شريط الأحماض الأمينية إلى الشكل الثلاثي الأبعاد المحدد، والذي يحدد وظيفة البروتين.
- تتم عملية الطي تلقائيًا داخل الخلية بمساعدة بروتينات مُساعدة.
- فشل البروتين في الطي الصحيح يمكن أن يؤدي إلى فقدان وظيفته أو تطور أمراض منها الزهايمر ومرض الشلل الرعاش.
اتجاهات البحث وتوقعات المستقبل
يفكر الباحثون الآن في استخدام مجاهر عالية الدقة لدراسة البروتينات المشوهة عن قرب، لفهم التفاصيل البنيوية الدقيقة التي تمر بها، الأمر الذي قد يساهم في تطوير علاجات تستهدف أنواعًا أوسع من البروتينات المشوهة، وليس فقط تلك المرتبطة مرضيًا بحالات ألزهايمر أو غيره من الأمراض العصبية.
على الرغم من أن الدراسة لا تثبت علاقة سببية مباشرة، إلا أن الربط القوي بين التغيرات الهيكلية للبروتينات والوظائف المعرفية يعزز فرضية أن سوء الطيّ للبروتينات هو أحد الأسباب الأساسية للتدهور الإدراكي المرتبط بالشيخوخة، ويفتح المجال لمزيد من البحث في هذا المجال الحيوي والهام.
