صحة
بحث جديد يكشف أن 200 بروتين دماغي قد تساهم في تطور مرض الزهايمر
اكتشاف جديد يغير فهمنا للبروتينات وتأثيرها على التدهور المعرفي مع التقدم في العمر
أظهرت دراسة حديثة أن أدمغة الفئران المسنة تحتوي على أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة، وهو اكتشاف قد يغير الاعتقاد السائد حول أسباب التدهور العقلي المرتبط بالشيخوخة. فبينما كان يُعتقد أن بروتينات الأميلويد بيتا وتاو هما المسبب الرئيسي لهذا التدهور، تشير الأبحاث الجديدة إلى أن هناك عوامل أخرى تلعب دورًا مهمًا في هذه العملية.
مفهوم التدهور الإدراكي والمرونة المعرفية
- يُعد التدهور المعرفي في مجالات الذاكرة والتعلم سمة شائعة مع التقدم في العمر، حتى بدون أمراض تنكسية.
- ومع ذلك، يستطيع بعض الأفراد الحفاظ على قدراتهم المعرفية، ما يُعرف بالمرونة المعرفية، رغم التقدم في السن.
- فهم السمات الجزيئية التي تميز هؤلاء الأفراد يمكن أن يوفر فرصًا للوقاية أو العلاج.
نتائج الدراسة الجديدة حول البروتينات المشوهة
- ركز الباحثون على تحليل أدمغة 17 فأرًا، حيث تم تصنيف 7 منها بأنها ذات ضعف إدراكي و10 ذات قدرات طبيعية.
- قام الفريق بقياس أكثر من 2500 نوع من البروتينات في الحُصين، وهو الجزء المسؤول عن الذاكرة والتعلم المكاني.
- تبين أن أكثر من 200 نوع من البروتينات كانت مشوهة في أدمغة الفئران ضعيفة الأداء، فيما بقيت سليمة في الفئران ذات الأداء الطبيعي.
البروتينات غير القابلة لإعادة الطي وتأثيرها على الصحة العقلية
- البروتينات غير القابلة لإعادة الطي تفشل في استعادة شكلها الطبيعي بعد الضرر، وتتراكم داخل الخلايا مسببة اضطرابات خلوية وخطيرة.
- غالبًا ما ترتبط هذه البروتينات بأمراض تنكسية مثل الزهايمر وباركنسون.
- تؤدي عملية فقدان القدرة على الطي السليم إلى تكوين تجمعات غير قابلة للذوبان، تعيق العمليات الخلوية وتُسبب اضطرابات في التوازن البروتيني.
الفروقات بين البروتينات القابلة وغير القابلة لإعادة الطي
- البروتينات القابلة لإعادة الطي يمكنها استعادة شكلها الطبيعي إذا توفرت الظروف الملائمة.
- أما البروتينات غير القابلة لإعادة الطي فهي تفشل في ذلك، مما يسبب تراكم التحديات في الخلايا وخطورة الأمراض التنكسية.
الآلية التي تؤدي إلى تغيرات هيكلية للبروتينات
- تغير في بنية البروتينات يمكن أن يكون ناتجًا عن طفرات جينية دقيقة، أو ظروف بيئية قاسية، أو التقدم في العمر.
- هذه التغيرات تؤدي إلى فقدان القدرة على الطي الصحيح، مسببة تراكمات وتجمعات بروتينية غير سليمة داخل الخلايا.
- الفشل في استعادة التشكيل الطبيعي يُعد مؤشرًا للحالة الصحية للخلايا وآلية محتملة لشيخوخة الخلايا وخلل نظم مراقبة الجودة البروتينية.
ما هو البروتين؟
- البروتين هو جزيء ضخم يتكوّن من سلسلة الأحماض الأمينية، ويُعد من اللبنات الأساسية في الخلايا.
- يلعب دورًا مهمًا في بناء العضلات، والإنزيمات، والهرمونات، والأجسام المضادة.
- كل بروتين يحدد وظيفته الخاصة من خلال ترتيب معين للأحماض الأمينية فيه.
التغيرات الهيكلية وتأثيرها على الأداء العقلي
- وجدت الدراسة أن البروتينات غير القابلة لإعادة الطي أكثر عرضة بنسبة 2.7 مرة لعرض تغيرات بنيوية مرتبطة بالإدراك.
- 14 من أصل 15 بروتينًا ضمن تلك الفئة كانت غير قابلة لإعادة الطي، مما يشير إلى أنها تلعب دورًا رئيسيًا في التدهور المعرفي.
العملية التي يمر بها البروتين أثناء الطي
- الطي هو تحويل شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد يلعب دورًا حاسمًا في وظيفة البروتين.
- تتم عملية الطي تلقائيًا داخل الخلايا بمساعدة بروتينات مساعدة، لكن فشلها يؤدي إلى فقدان وظيفة البروتين وظهور أمراض مثل الزهايمر ومرض باركنسون.
التحديات المستقبلية والأبحاث القادمة
- يخطط الباحثون لاستخدام مجاهر عالية الدقة لدراسة التشوهات البنيوية للبروتينات المشوهة بشكل أدق.
- الهدف هو تطوير علاجات تستهدف مجموعة أوسع من البروتينات المشوهة بدلاً من التركيز فقط على البروتينات التقليدية المعروفة.
- رغم أن الدراسة رصدية وتبين علاقة مرتبطة، إلا أن فهم الآليات الدقيقة لتشكل هذه التغيرات لا يزال قيد البحث، مع تطلع لتدخلات علاجية أكثر فاعلية في المستقبل.
