دراسة تكشف أن 200 بروتين دماغي قد تكون مرتبطة بزيادة خطر الإصابة بالزهايمر

اكتشافات جديدة حول البروتينات وتأثيرها على التدهور المعرفي مع التقدم في السن

أظهرت دراسة حديثة أن أدمغة الفئران المسنة تحتوي على أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة، مما يثير تساؤلات حول مساهمتها في اضطرابات الخرف والتدهور الإدراكي المرتبط بالعمر. يعكس هذا الاكتشاف أهمية فهم التغيرات الجزيئية التي تطرأ على البروتينات ودورها في صحة الدماغ.

التدهور المعرفي والشيخوخة

• يعتبر التدهور في مجالات الذاكرة والتعلم سمة شائعة للشيخوخة، حتى بدون وجود أمراض تنكسية عصبية.
• لكن بعض الأفراد يحافظون على قدراتهم العقلية حتى في مراحل متقدمة من العمر، وهو ما يُعرف بالفرد المرن معرفيًا.
• تحديد السمات الجزيئية التي تميز هؤلاء الأفراد يمكن أن يوفر فرصًا للوقاية والعلاج من التدهور المعرفي المرتبط بالتقدم في السن.

البروتينات الرئيسية في ألزهايمر ودرجتها في التغيّر الهيكلي

لطالما كانت أبحاث مرض ألزهايمر تركز على نوعين رئيسيين من البروتينات:

• أميلويد بيتا: يكوّن ترسبات لزجة يمكن أن تقتل الخلايا العصبية.
• تاو: ينشئ تكتلات تؤثر على الاتصالات بين الخلايا العصبية.

لكن أبحاث حديثة تشير إلى أن هذه البروتينات ليست الوحيدة المعنية، وأن هناك مئات البروتينات التي تتشوّه دون أن تتجمع بشكل واضح، ومع ذلك تؤثر بشكل كبير على الأداء المعرفي.

مدى تغير هياكل البروتينات وتأثيرها على الدماغ

• قامت الدراسة بتحليل أدمغة 17 فأرًا لمعرفة كيفية تباين البروتينات في حالات ضعف الإدراك.
• تم تحديد أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في الأدمغة التي أظهرت ضعفًا معرفيًا.
• البروتينات الصحية ظلت سليمة في الفئران التي حافظت على قدراتها الإدراكية، مما يعزز العلاقة بين التشوهات البروتينية والتدهور العقلي.

البروتينات غير القابلة لإعادة الطي وتأثيرها على الصحة الخلوية

• عندما تفقد البروتينات قدرتها على الطي الصحيح، تتجمع في تكوينات غير قابلة للذوبان، معروفة باسم التكتلات البروتينية.
• تؤدي هذه التكتلات إلى اضطرابات خلوية وخلل في التوازن البروتيني داخل الخلايا، مما يسهم في أمراض تنكسية وعصبية.
• يُعتقد أن فقدان القدرة على العودة للشكل الطبيعي بعد التشويه هو مؤشر حيوي على الشيخوخة والخلل الخلوي.

ما هو البروتين؟

• البروتين هو جزيء كبير يتكوّن من سلسلة طويلة من الأحماض الأمينية.
• يعد من اللبنات الأساسية في خلايا الجسم، مسؤولًا عن بناء العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة.
• كل بروتين يمتلك ترتيبًا فريدًا من الأحماض الأمينية الذي يحدد وظيفته.

آثار التغيرات الهيكلية للبروتينات على الإدراك

• وجد أن البروتينات المشوهة أكثر عرضة بنسبة 2.7 مرة لعرض تغيرات في الهيكل ترتبط بالإدراك.
• 14 من أصل 15 بروتين غير قابل لإعادة الطي تظهر تغيرات هيكلية مرتبطة بالتدهور المعرفي.
• يُشير الباحثون إلى أن التغيرات في تكوّن البروتينات ربما تكون عاملاً رئيسيًا في التدهور العقلي، دون الحاجة لكونها ناتجة عن التكتلات الأميلويدية التقليدية.

عملية “الطي” للبروتينات وأهميتها

• الطي هو العملية التي يتحول فيها البروتين من سلسلة الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد، وهو الشكل الوظيفي للبروتين داخل الخلية.
• تتم عملية الطي تلقائيًا بمساعدة بروتينات مساعدة، وإذا فشل البروتين في الطي الصحيح، فقد يخسر وظيفته أو يسبب أمراضًا مثل ألزهايمر وباركنسون.
• الدراسات الحديثة تكشف أن بعض البروتينات تتشوه دون أن تتجمع في تكتلات، ومع ذلك تؤدي إلى مشكلات صحية حادة.

التحديات المستقبلية وآفاق البحث

• يعكف العلماء على استخدام تقنيات المجهر عالية الدقة لدراسة التشوهات البنيوية للبروتينات المشوهة بشكل أدق.
• يهدف البحث إلى تطوير علاجات تستهدف نطاقًا أوسع من البروتينات المشوهة بدلاً من التركيز على أنواع معينة فقط.
• رغم أن الدراسات تظل رصدية ولا تثبت العلاقة السببية بشكل مباشر، فإن الارتباط بين تغيرات الهيكل البروتيني والتدهور المعرفي يدعم الحاجة لمزيد من البحث لفهم آليات المرض بشكل أدق.