بحث يكشف أن 200 بروتين في الدماغ قد تساهم في مرض الزهايمر

دراسة حديثة تكشف عن تغييرات جزيئية مرتبطة بتدهور الذاكرة مع التقدم في العمر

تشير الأبحاث إلى أن التدهور الإدراكي المرتبط بالتقدم في العمر قد يكون مرتبطًا بتشوهات في بروتينات داخل الدماغ، إلا أن هذه التغييرات لا تقتصر على البروتينات المعروفة سابقًا، بل تشمل مئات أنواع البروتينات المشوهة.

مفهوم التدهور المعرفي ومرونته

• يُعدّ التدهور المعرفي جزءًا شائعًا من الشيخوخة، حيث يؤثر على قدرات الذاكرة والتفكير، حتى في غياب الأمراض التنكسية العصبية.
• رغم ذلك، يظل البعض قادرًا على الاحتفاظ بقدرات معرفية شبابيه حتى في المراحل المتقدمة من العمر، ويُعرف هؤلاء بالأشخاص ذوي المرونة المعرفية.

ويسعى العلماء لتحديد الخصائص الجزيئية التي تميز هؤلاء الأفراد، أو تلك التي تتغير في الأشخاص الذين يعانون من ضعف إدراكي، بهدف تطوير وسائل الوقاية والعلاج.

مراجعة دراسات البروتينات المعروفة وتحدياتها

• لفترة طويلة، ركزت الأبحاث على نوعين من البروتينات، هما «أميلويد بيتا» و«تاو»، والتي تتسبب في تراكمات تؤثر على الخلايا العصبية وتلعب دورًا رئيسيًا في مرض الزهايمر.
• لكن دراسة حديثة من جامعة جونز هوبكنز كشفت أن البروتينات المشوهة لا تقتصر على هذه النوعية فقط، بل تشمل مئات البروتينات التي تتشوه دون أن تتجمع في تكتلات واضحة.

نتائج الدراسة وتحليل البروتينات المشوهة

• تم تحليل أدمغة 17 فأرًا، جميعها في عمر عامين، فُصل بينهم 7 تظهر ضعفًا في الذاكرة، و10 حافظت على قدراتها العقلية الطبيعية.
• ركز الباحثون على الحُصين، وهو المنطقة المسؤولة عن الذاكرة والتعلم، ودرسوا أكثر من 2500 نوع من البروتينات.
• تمكن العلماء لأول مرة من التمييز بين البروتينات التي حافظت على شكلها الطبيعي وتلك التي تعرضت للتشوه أو سوء الطي.

الأهم من النتائج

• تحديد أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة الفئران التي أظهرت ضعفًا إدراكيًا، بينما ظلت البروتينات في الفئران ذات القدرات الطبيعية سليمة.
• تشير النتائج إلى أن البروتينات التي تفقد قدرتها على العودة للشكل الطبيعي، والمعروفة بالبروتينات غير القابلة لإعادة الطي، ترتبط ارتباطًا مباشرًا بتدهور الوظائف المعرفية.

مفهوم التشوه الهيكلي للبروتينات وتأثيره

• البروتينات غير القابلة لإعادة الطي تتعرض لفشل في تكوين البنية الثلاثية الأبعاد الصحيحة، مما يؤدي إلى تراكمات غير قابلة للذوبان تضر بالوظائف الخلوية.
• هذه التراكمات، التي تسمى التكتلات البروتينية، تتسبب في تعطيل التوازن البروتيني داخل الخلية، وتؤدي إلى اضطرابات خلوية خطيرة، وتُرتبط بعدد من الأمراض التنكسية.

الآليات والتحديات الحالية

• فقدان قدرة البروتينات على الطي الصحيح يمثل خطرًا على الصحة الخلوية، خاصة مع تقدم العمر، حيث تتراكم البروتينات غير المطوية دون أن تتمكن الخلايا من تصحيحها.
• على الرغم من وجود نظام مراقبة داخلي يسمى «نظام الجودة البروتيني»، إلا أن بعض البروتينات تتجنب هذه الآلية، مما يثير التساؤلات حول كيف يمكن تحسينها أو استجابتها.

يخطط الباحثون لاستخدام تكنولوجيات حديثة مثل مجاهر عالية الدقة لدراسة التشوهات البنيوية للبروتينات المشوهة عن قرب، بهدف التوصل إلى استراتيجيات علاجية تتجاوز استهداف البروتينات المعروفة مثل «أميلويد بيتا» و«تاو»، وتوفير تدخلات أكثر فاعلية للحد من التدهور العقلي مع التقدم في العمر.

مفهوم البروتين ودوره في الجسم

• البروتين هو جزيء كبير يتكوّن من سلسلة من الأحماض الأمينية، ويعدّ أحد اللبنات الأساسية في خلايا الجسم.
• يُستخدم في بناء العضلات، الإنزيمات، الهرمونات، والأجسام المضادة.
• لكل بروتين ترتيب خاص من الأحماض الأمينية يُحدد وظيفته داخل الجسم.

وتبين أن البروتينات الأكثر عرضة للتغيرات الهيكلية المرتبطة بالإدراك تكون أكثر عرضة للاضطرابات المعرفية، مع وجود نسبة عالية من البروتينات غير القابلة لإعادة الطي ضمن هذه التغييرات، مما يعزز فرضية أن سوء الطي للبروتينات هو أحد العوامل المسببة للتدهور المعرفي.