بحث يكشف أن 200 بروتين في الدماغ قد تلعب دورًا في تطور مرض ألzeهايمر

مفاجآت جديدة حول البروتينات المشوهة وتأثيرها على الدماغ مع التقدم في العمر

تشير الدراسات الحديثة إلى وجود أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، ويُعتقد أن لهذه البروتينات علاقة مباشرة بالتدهور الإدراكي والخرف المرتبط بالتقدم في العمر. تتصاعد الحاجة إلى فهم أعمق لهذه الظاهرة، حيث أن التدهور المعرفي هو من السمات الشائعة لشيخوخة الدماغ، رغم عدم حتمية حدوثه للجميع.

الفرق بين التدهور المعرفي والحفاظ على القدرات العقلية

• التدهور المعرفي يكون غالبًا مرتبطًا بمرور الزمن، ويشمل ضعف الذاكرة، حل المشكلات، والتعلم.
• مع ذلك، هناك أفراد يحتفظون بقدرات معرفية تضاهي قدرات الشباب حتى في مراحل متقدمة من العمر، وهو ما يُعرف بالمرونة المعرفية.

البحث يركز الآن على تحديد السمات الجزيئية التي تميز الأفراد المرنين معرفيًا، وأيضًا تلك التي تتغير لدى من يعانون من ضعف إدراكي، بهدف تطوير استراتيجيات للوقاية والعلاج.

تحدي الفرضيات التقليدية حول مرض ألزهايمر

لطالما كانت أبحاث مرض ألزهايمر تتعلق بالبروتينين «أميلويد بيتا» و«تاو»، حيث يُعتقد أن تراكمهما يشكل ترسبات لزجة تدمر الخلايا العصبية. ولكن دراسة حديثة قامت بها جهة بحثية في جامعة جونز هوبكنز قلبت هذه الفرضية، مشيرة إلى أن البروتينات المشوهة ليست الوحيدة المشاركة.

مفاجأة الدراسة الجديدة

• البروتينات المشوهة كثيرة ومتنوعة، ولا تقتصر على التي تتجمع ضمن التكتلات الأميلويدية.
• مئات البروتينات تتشوه دون تشكيل ترسبات واضحة، ومع ذلك تؤثر بشكل كبير على أداء الدماغ.

تم تحليل أدمغة 17 فأرًا في عمر عامين، وُجد أن البعض يعاني من ضعف إدراكي، بينما البعض الآخر محافظ على قدراته العقلية. الباحثون ركزوا على منطقة الحُصين، وقيّموا أكثر من 2500 نوع من البروتينات، وتمكنوا لأول مرة من تمييز البروتينات التي حافظت على شكلها الطبيعي عن تلك التي تعرضت للتشوه.

اكتشافات مهمة حول البروتينات المشوهة وتأثيرها على الإدراك

• أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة تم تحديدها في أدمغة الفئران ذات الأداء الإدراكي الضعيف، بينما كانت البروتينات سليمة في الفئران ذات القدرات الطبيعية.
• يوجد ارتباط قوي بين التغيرات الهيكلية للبروتينات، خاصة غير القابلة لإعادة الطي، والتدهور المعرفي.

ما هو البروتين وأهميته في الجسم؟

• البروتين جزيء ضخم يتكوّن من سلاسل الأحماض الأمينية، وهو أساس بناء خلايا الجسم.
• يلعب دورًا في بناء العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة.
• لكل بروتين ترتيب خاص من الأحماض الأمينية يحدد وظيفته.

الدراسة أظهرت أن البروتينات غير القابلة لإعادة الطي أكثر عرضة بنسبة 2.7 مرة للتغيرات الهيكلية المرتبطة بالإدراك، حيث كانت نسبة 14 من أصل 15 بروتينًا من النوع غير القابل لإعادة الطي من بين المتغيرات الهيكلية المرتبطة بالتدهور المعرفي.

آليات التشوه والطي للبروتينات

• العملية التي يتحول فيها شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد يُعرف بـ«الطي» وتحدد وظيفة البروتين.
• تتم عملية الطي تلقائيًا داخل الخلية، بمساعدة بروتينات مساعدة.
• عندما يفشل البروتين في الطي الصحيح، قد يفقد وظيفته أو يسبب أمراضًا مثل ألزهايمر وباركنسون.

الدراسة توضح أن البروتينات التي تفشل في إعادة الطي يمكن أن تتشوه دون أن تتجمع في تكتلات، ومع ذلك تؤثر بشكل واضح على الصحة العقلية، وتثير تساؤلات حول قدرة أنظمة مراقبة الجودة في الخلايا على التحكم بهذه البروتينات المشوهة.

تحديات البحث وتطلعات المستقبل

• يعتزم الباحثون استخدام مجاهر عالية الدقة لدراسة التشوهات البنيوية للبروتينات المشوهة عن قرب.
• التوقعات تشير إلى أن الكشف المبكر عن هذه البروتينات قد يفتح أبوابًا لعلاجات أوسع تستهدف أنواعًا متعددة من البروتينات المشوهة، بدلًا من التركيز على «أميلويد بيتا» و«تاو» فقط.

ورغم أن الدراسة تعتبر رصدية، فهي تؤكد أن هناك علاقة قوية بين التغيرات الهيكلية للبروتينات، وخاصة غير القابلة لإعادة الطي، والتدهور المعرفي، ما يفتح آفاقًا جديدة لفهم أمراض الشيخوخة وتحسين طرق الوقاية والعلاج.