البحث يسلط الضوء على 200 بروتين دماغي محتملين مسؤولين عن تطور مرض الزهايمر

اكتشافات حديثة في مجال البروتينات وتأثيرها على التدهور المعرفي مع التقدم في العمر

شهدت الأبحاث العلمية خلال الفترة الأخيرة تطورات مهمة في فهم العمليات الجزيئية المرتبطة بالتدهور الإدراكي، خاصة تلك المرتبطة بمرحلة الشيخوخة. وتسلط الدراسات الضوء على دور البروتينات، خاصة المشوهة منها، في التأثير على وظائف الدماغ وارتباطها بمرض الخرف وألزهايمر.

نظرة عامة على التدهور المعرفي الشيخوخي

• يُعتبر التدهور في القدرات الإدراكية، كالذاكرة وحل المشكلات، من السمات الشائعة للشيخوخة.
• رغم ذلك، لا يعاني بعض الأفراد من تدهور ملموس ويحافظون على قدرات عقلية عالية حتى في مراحل متقدمة من العمر.
• يُعتقد أن تحديد السمات الجزيئية التي تميز الأفراد المرنين معرفيًا يمكن أن يساهم في الوقاية أو العلاج المبكر.

البروتينات ودورها في أمراض الشيخوخة العصبية

• تتركز الدراسات السابقة على بروتينات “أميلويد بيتا” و”تاو” باعتبارهما أساس تكوين الترسبات المرتبطة بألزهايمر.
• ومع ذلك، أظهرت الدراسات الجديدة أن هناك مئات البروتينات التي تتشوه دون أن تتجمع في تكتلات، إلا أن لها تأثيرات واضحة على أداء الدماغ.

نتائج الدراسة الحديثة على الفئران

• تم تحليل أدمغة 17 فأرًا تبلغ من العمر عامين، ووجد أن 7 منها تعاني من ضعف إدراكي، بينما 10 أدمغتها طبيعية.
• ركز الباحثون على منطقة الحُصين، المسؤول عن الذاكرة والتعلم المكاني، وقيّموا أكثر من 2500 نوع من البروتينات.
• تم التعرف على أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة الفئران المصابة بالضعف الإدراكي، بينما كانت البروتينات سليمة في الحيوانات ذات الأداء الطبيعي.

أهمية البروتينات غير القابلة لإعادة الطي

• البروتينات غير القابلة لإعادة الطي تتعرض لفشل في الانتقال إلى الشكل الطبيعي، مما يؤدي إلى تراكمها داخل الخلايا وتدهور الوظائف الخلوية.
• هذه البروتينات، التي تفقد قدرتها على استعادة شكلها بعد الضرر، ترتبط ارتباطًا وثيقًا بأمراض تنكسية مثل الزهايمر وباركنسون.
• يُعتقد أن فقدان القدرة على الطي السليم يرجع إلى طفرات جينية أو عوامل بيئية أو الشيخوخة، مما يجعلها مؤشرًا حيويًا على تدهور الصحة الخلوية.

عملية “الطي” وتأثيرها على وظيفة البروتين

• الطي هو العملية التي يتحول فيها شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد يحدد وظيفة البروتين.
• يتم عادةً بشكل تلقائي داخل الخلية بمساعدة بروتينات مساعدة، وفشلها يؤدي إلى مشاكل صحية مثل ألزهايمر.

تغيرات بنيوية وتأثيرها على الصحة العقلية

• تمتلك الخلايا آلية لمراقبة جودة البروتينات، لكن بعض البروتينات المشوهة تهرب من هذا النظام، مما يطرح أسئلة جديدة حول آليات التكيف والتدهور.
• الدراسة تشير إلى أن التغيرات الهيكلية، وليس فقط التجمعات الترسبية، يمكن أن تكون سببًا في التدهور الإدراكي.
• تُعتبر التغيرات التكوينية غير التساهمية جزءًا من التدهور المعرفي، دون الاعتماد على التعديلات بعد الترجمة مثل الفسفرة أو الأكسدة.

ما هو البروتين ولماذا هو مهم؟

• البروتين هو جزيء ضخم يتكون من سلاسل الأحماض الأمينية، ويعد أساسياً لبناء العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة.
• كل بروتين يملك ترتيبًا خاصًا للأحماض الأمينية يحدد وظيفته داخل الخلية.

الآفاق المستقبلية والتحديات

• وجدت الدراسات أن التغيرات الهيكلية في البروتينات أكثر عرضة بنسبة 2.7 مرة لتصل إلى تغييرات مرتبطة بالإدراك، ومعظمها من النوع غير القابل لإعادة الطي.
• يُعتقد أن خلل طي البروتينات يمكن أن يكون سببًا مباشرًا في التدهور المعرفي، ويقترح أن استهداف أنواع أوسع من البروتينات قد يكون خطوة مهمة في تطوير علاجات فعالة.
• علماً بأن الدراسة لا تثبت علاقة سببية مباشرة، ولكنها تضع الأسس لفهم أعمق لتعقيدات الأمراض التنكسية العصبية وتطوير استراتيجيات علاجية جديدة.