تحليل: 200 بروتين دماغي محتمل يساهم في الإصابة بالزهايمر

دراسة حديثة تكشف عن تنوع البروتينات المشوهة وتأثيرها على التدهور المعرفي في الشيخوخة

أظهرت دراسة جديدة وجود أكثر من 200 نوع مختلف من البروتينات المشوهة في أدمغة فئران مسنة، والتي يُعتقد أنها مرتبطة بتطور مرض الخرف والتدهور الإدراكي المصاحب للشيخوخة. على الرغم من أن التدهور المعرفي يعد من السمات الشائعة للشيخوخة، إلا أن بعض الأفراد يحتفظون بقدرات عقلية تضاهي تلك للشباب حتى في مراحل متقدمة من العمر، مما يثير اهتمام الباحثين في فهم العوامل التي تدعم مرونتهم المعرفية.

تحليل الجزيئات وفهم السمات المرتبطة بالمرونة المعرفية

يرى العلماء أن تحديد السمات الجزيئية التي يحتفظ بها الأشخاص المرنون معرفيًا، أو تلك التي تتغير لديهم عند الإصابة بالضعف الإدراكي، يمكن أن يوفر فرصًا للوقاية أو العلاج من تدهور الوظائف العقلية مع التقدم في السن.

سياق البحث منذ عقود

• تتركز أبحاث مرض ألزهايمر على نوعين رئيسيين من البروتينات: “أميلويد بيتا” و”تاو”، إذ تشكل ترسبات تؤثر على خلايا الدماغ وتؤدي إلى فقدان الوظائف العصبية.
• لكن الدراسة الأخيرة تبرز أن هناك العديد من البروتينات تتشوه دون أن تتجمع في ترسبات ملموسة، ومع ذلك تؤثر بشكل واضح على أداء الدماغ.

نتائج الدراسة وتحليل الأدمغة

شملت الدراسة تحليل أدمغة 17 فأرًا تبلغ من العمر عامين، حيث تم تصنيف 7 منها على أنها تعاني من ضعف إدراكي، و10 أخرى لها أداء طبيعي. ركز الباحثون على الحُصين، وهو المنطقة المسؤولة عن الذاكرة، وقيسوا أكثر من 2500 نوع من البروتينات.

وقد توصل الفريق إلى أن أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة كانت موجودة بشكل خاص في أدمغة الفئران ذات الأداء الإدراكي الضعيف، بينما ظلت البروتينات سليمة في الفئران ذات القدرات المعرفية الجيدة. الأمر الذي يعزز فرضية ارتباط التدهور المعرفي بتشوهات في البروتينات.

الأهمية الحيوية للبروتينات غير القابلة للطوي

• البروتينات غير القابلة للطوي هي تلك التي تفقد قدرتها على العودة إلى شكلها الطبيعي بعد تعرضها للتلف، وتترسب داخل الخلايا مؤدية إلى اضطرابات خلوية.
• هذه البروتينات تتراكم غالبًا وتؤدي إلى أمراض تنكسية مثل الزهايمر وباركنسون.
• فقدان القدرة على الطي الصحيح يرتبط ارتباطًا مباشرًا بتدهور الوظائف المعرفية ويشكل تحديًا في فهم آلية الأمراض العصبية.

المفهوم الحيوي للبروتينات وطرق تشوهها

البروتين هو جزيء كبير يتكون من سلسلة من الأحماض الأمينية، ويُعتبر أساسياً لبناء العضلات، والإنزيمات، والهرمونات، والأجسام المضادة. كل بروتين لديه ترتيب خاص للأحماض الأمينية يحدد وظيفته.

وقد أظهرت الدراسة أن حوالي 14 من أصل 15 بروتين غير قابل لإعادة الطي كانت ذات صلة بالتغيرات الهيكلية المرتبطة بالإدراك، مما يعزز فرضية أن التشوه في الشكل والتكوين هو السمة الأساسية في التدهور المعرفي.

ما هو التحدي في عملية “الطي” للبروتينات؟

• الطي هو عملية يتحول فيها شريط الأحماض الأمينية إلى شكل ثلاثي الأبعاد محدد، يحدد وظيفة البروتين داخل الخلية.
• تتم هذه العملية تلقائيًا بمساعدة بروتينات مساعدة، وإذا فشل البروتين في الطي الصحيح، فقد يفقد وظيفته، أو يسبب أمراضًا مثل ألزهايمر ومرض الشلل الرعاش.
• الخلايا تملك نظام مراقبة يُعرف بـ”نظام الجودة البروتيني” للكشف عن البروتينات المشوهة وتدميرها، ولكن الدراسات تظهر أن بعض البروتينات تتجاوز هذا النظام وتبدأ في التسبب بالمشكلات.

التطلعات المستقبلية والأبحاث القادمة

يسعى الباحثون حالياً لاستخدام مجاهر عالية الدقة لفهم التشوهات البنيوية الدقيقة للبروتينات المشوهة بشكل أكبر، بهدف تطوير علاجات تستهدف أنواعًا أوسع من البروتينات المشوهة، وليس فقط تلك المعروفة مثل “أميلويد بيتا” و”تاو”.

ورغم أن الدراسة تظل رصدية، إلا أن النتائج تؤكد أن التغيرات الهيكلية في البروتينات قد تكون سببًا رئيسيًا في التدهور المعرفي، وتفتح آفاقًا جديدة لفهم أوسع للمرض وتطوير استراتيجيات الوقاية والعلاج.