بحث يوضح أن 200 بروتين في الدماغ قد تسهم في تطور مرض الزهايمر
اكتشافات حديثة حول البروتينات المشوهة ودورها في التدهور المعرفي مع تقدم العمر
أظهرت دراسة حديثة وجود أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، ويُعتقد أن لهذه البروتينات دورًا مهمًا في مرض الخرف والتدهور الإدراكي المرتبط بالتقدم في العمر.
السياق العلمي للتدهور المعرفي في الشيخوخة
يُعد التدهور الإدراكي في مجالات الذاكرة والمهارات المعرفية من السمات الشائعة للشيخوخة، حتى في غياب الأمراض التنكسية. ومع ذلك، يمكن لبعض الأفراد أن يحافظوا على قدراتهم العقلية بشكل ملحوظ حتى في المراحل المتقدمة من الحياة، وهو ما يدفع العلماء للبحث عن السمات الجزيئية التي تميز هؤلاء الأفراد المرنين معرفيًا.
مراجعة فرضية البروتينات في مرض ألزهايمر
لطالما تركزت الأبحاث على نوعين رئيسيين من البروتينات في سياق ألزهايمر، هما “أميلويد بيتا” و”تاو”، حيث تُعتبر ترسيباتهما السبب في تلف الخلايا العصبية وتدهور وظائف الدماغ. لكن الدراسات الحديثة تشير إلى أن هناك عناصر أخرى تلعب دورًا في هذا المجال.
دراسة جديدة حول البروتينات المشوهة
أجرى فريق من الباحثين في جامعة جونز هوبكنز الأمريكية دراسة تحليلية على أدمغة 17 فأرًا بعمر عامين، حيث تم تقييم أكثر من 2500 نوع من البروتينات، مع التركيز على تحديد البروتينات التي حافظت على شكلها الطبيعي وتلك التي تعرضت لتشوّه أو سوء طي.
النتائج الرئيسية للدراسة
- تم تحديد أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في أدمغة الفئران ذات الأداء الإدراكي الضعيف.
- تبين أن البروتينات سليمة في الفئران ذات القدرات العقلية الطبيعية.
- البروتينات غير القابلة لإعادة الطي، والتي تفقد بنيتها الطبيعية بعد الضرر، ترتبط بشكل وثيق بتدهور الذاكرة المرتبط بالعمر.
الخصائص الهيكلية للبروتينات المشوهة وتأثيرها على الأداء العقلي
البروتينات التي تفقد قدرتها على الطي الصحيح تتجمع وتشكل تكتلات، مما يعيق العمليات الخلوية ويؤدي إلى اضطرابات في التوازن البروتيني. تبقى هذه البروتينات في صورة مشوهة ولا يمكنها استعادة بنيتها الأصلية، وهي ترتبط بأمراض تنكسية متعددة مثل ألزهايمر وباركنسون.
تأثير فقدان الطي السليم
- تكوين تجمعات غير قابلة للذوبان تُعرف بالتكتلات البروتينية.
- تداخل في وظائف الخلايا وخلل في التوازن البروتيني داخل الخلية.
- عدم قدرة البروتينات المشوهة على استعادة شكلها الطبيعي، مما يعزز من احتمالية الإصابة بالأمراض التنكسية.
العمليات البيولوجية وتغيرات بنية البروتينات
تؤدي التغيرات الهيكلية للبروتينات إلى ظهور تغييرات غير تساهمية في بنيتها، والتي قد تكون سببًا رئيسيًا في التدهور المعرفي. وتشير الدراسة إلى أن هذه التغيرات قد تكون ناتجة عن طفرات جينية أو ظروف بيئية أو التقدم في السن، مما يعكس أهمية فهم آلياتها في تطوير علاجات فعالة.
ما هو مفهوم “الطي” للبروتينات؟
- عملية تحويل شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد.
- الشكل النهائي هو الذي يحدد وظيفة البروتين داخل الخلية.
- يتم عادةً تلقائيًا بمساعدة بروتينات مساعدة داخل الخلية.
- الفشل في الطي الصحيح يؤدي إلى فقدان الوظيفة أو حدوث أمراض مثل ألزهايمر ومرض الشلل الرعاش.
التحديات المستقبلية والإمكانات العلاجية
تُظهر الدراسات أن بعض البروتينات المشوهة تتجنب نظام مراقبة الجودة داخل الخلية، مما يثير التساؤلات حول كيفية حدوث ذلك والأهمية الكبرى لفهم التعديلات البنيوية الدقيقة التي تمر بها. يخطط الباحثون لاستخدام تقنيات متقدمة لمراقبة هذه التغيرات بشكل أدق، بهدف تطوير استراتيجيات علاجية أوسع تستهدف أنواعًا متعددة من البروتينات المشوهة، وليس فقط تلك المرتبطة بألزهايمر.
رغم أن الدراسة تظل رصدية ولا تثبت علاقة سببية مباشرة، فإن التحقق من الارتباط بين التغيرات الهيكلية للبروتينات والتدهور الإدراكي يمثل خطوة مهمة نحو فهم أوسع للمرض وإيجاد حلول فعالة لمواجهة الشيخوخة الإدراكية.
