صحة
دراسة تكشف أن 200 بروتين في الدماغ قد يسهمون في تطور مرض الزهايمر

دراسة حديثة تكشف عن تنوع البروتينات المشوهة وتأثيرها على الدماغ مع التقدم في العمر
تبينت نتائج دراسة جديدة وجود أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، وهذه البروتينات يُعتقد أنها تلعب دورًا في مرض الخرف والتدهور الإدراكي المرتبط بالشيخوخة.
الشيخوخة والوظيفة الإدراكية
- تعتبر التدهورات المعرفية جزءًا شائعًا من الشيخوخة، حتى في غياب الأمراض التنكسية العصبية.
- ومع ذلك، فإن بعض الأفراد يحافظون على قدرات معرفية عالية حتى في مراحل متقدمة من العمر، مما يعكس وجود سمات جزيئية مميزة تساهم في المرونة الإدراكية.
- فيمكن لتحديد هذه السمات أن يوفر فرصًا للوقاية أو العلاج من التدهور المعرفي المرتبط بالعمر.
البروتينات المشوهة في أبحاث مرض ألزهايمر
- تقليديًا، ركزت الدراسات على بروتينين رئيسيين هما “أميلويد بيتا” و”تاو”، اللذين يشكلان ترسبات لزجة تؤدي إلى تلف الخلايا العصبية.
- ولكن الدراسة الجديدة، التي أجراها فريق في جامعة جونز هوبكنز، تكتشف أن البروتينات المشوهة لا تقتصر على هذين النوعين، وأن مئات منها تتشوه دون أن تتجمع في شكل أميلويدات، مع تأثير واضح على أداء الدماغ.
نتائج الدراسة والتغيرات الهيكلية للبروتينات
- حلل الباحثون أدمغة 17 فأرًا بلغت من العمر عامين، ووجدوا أن 7 منها تعاني من ضعف إدراكي، بينما أظهرت 10 أداءً طبيعيًا في المهام الذهنية.
- ركزت الدراسة على منطقة الحصين، المسؤول عن الذاكرة والتعلم المكاني، وتم تقييم أكثر من 2500 نوع من البروتينات.
- تم التعرف على أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في الأدمغة ذات الأداء العقلي الضعيف، بينما كانت البروتينات سليمة في الفئران ذات الأداء الطبيعي، ما يعزز فرضية ارتباطها بتدهور الذاكرة مع التقدم في السن.
البروتينات غير القابلة لإعادة الطي وتأثيرها على الدماغ
- البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، فهي تلك التي تفقد قدرتها على استعادة شكلها الطبيعي بعد التشوه، وتتراكم داخل الخلايا مسببة اضطرابات خلوية وخطيرة.
- هذه البروتينات غالبًا ما تكون مرتبطة بأمراض تنكسية مثل ألزهايمر وباركنسون، وتساهم في خلل التوازن البروتيني داخل الخلايا.
- فقدان القدرة على الطي السليم يؤدي إلى تشكل تجمعات غير قابلة للذوبان تتداخل مع العمليات الخلوية وتؤدي إلى اضطرابات بنيوية ووظيفية.
ما هو البروتين؟
- البروتين هو جزيء ضخم مصنوع من سلسلة الأحماض الأمينية.
- يعد من أهم اللبنات الأساسية في الخلايا، ويساهم في بناء العضلات، والإنزيمات، والهرمونات، والأجسام المضادة.
- كل بروتين يمتلك ترتيبًا معينًا من الأحماض الأمينية يحدد وظيفته الخاصة.
تأثير التغيرات الهيكلية على الإدراك
- وجدت الدراسة أن البروتينات المشوهة أكثر عرضة بنسبة 2.7 مرة لاظهاره تغييرات هيكلية مرتبطة بالتدهور الإدراكي.
- من بين البروتينات التي تتعرض لتغيرات هيكلية مرتبطة بالإدراك، كان 14 من أصل 15 بروتينًا غير قابل لإعادة الطي.
- تشير النتائج إلى أن التغييرات التكوينية غير التساهمية قد تكون سمة عامة ومساهمة في التدهور المعرفي، مع غياب أدلة كافية على أن التعديلات بعد الترجمة مسؤولة بشكل رئيسي عن هذه التغيرات.
عملية “الطي” ودورها في وظيفة البروتين
- العملية التي يتحول فيها شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد، وهو الشكل النهائي الذي يحدد وظيفة البروتين داخل الخلية.
- يتم الطي بشكل تلقائي داخل الخلايا بواسطة بروتينات مساعدة، وإذا فشل، قد يؤدي إلى فقدان الوظيفة أو أمراض مثل ألزهايمر والشلل الرعاش.
- الدراسة تكشف أن بعض البروتينات المشوهة لا تتجمع وإنما تتشوه دون أن تتجمع، وتتمكن من الهروب من نظام مراقبة الجودة داخل الخلية.
آفاق البحث والأمل القادم
- يهدف الباحثون لاستخدام تقنيات عالية الدقة لفهم التشوهات البنيوية للبروتينات المشوهة بشكل أدق.
- وتعتمد الدراسلة على تطوير استراتيجيات علاجية تستهدف أنواعًا أوسع من البروتينات المشوهة، وليس فقط البروتينين التقليديين، بهدف الحد من التدهور العقلي مع التقدم في السن.
- رغم أن الدراسة رصدية، إلا أنها تسلط الضوء على احتمالية أن خلل الطي للبروتينات هو سبب رئيسي وليس فقط تراكم التكتلات.