تم العثور على البروتينات المشوهة المرتبطة بمرض الزهايمر والخرف أكبر مما كان يعتقد سابقًا

لعقود، ركّز تاريخ أبحاث مرض الزهايمر على الصراع بين بروتين أميلويد بيتا وتاو، وكلاهما قادر على تدمير الخلايا العصبية والتأثير على قدرة الدماغ على العمل. لكن أبحاثًا جديدة تُشير إلى أن هذه اللويحات اللزجة في الدماغ قد لا تعمل بمفردها.

تمكن باحثون في جامعة جونز هوبكنز من تحديد أكثر من 200 نوع من البروتينات المشوهة في الفئران والتي قد تكون مرتبطة بالتدهور الإدراكي المرتبط بالعمر.

وقد تمهد هذه الاكتشافات الطريق لاكتشاف أهداف علاجية جديدة وعلاجات لدى البشر يمكنها تخفيف معاناة ملايين الأشخاص فوق سن 65 عاماً الذين يعانون من مرض الزهايمر أو الخرف أو أمراض أخرى تحرمهم من الذاكرة والاستقلال مع تقدمهم في السن.

يقول ستيفن فريد، أستاذ مساعد في الكيمياء وعالم بروتينات يدرس كيفية تغير جزيئات الدماغ مع التقدم في السن: "الأميلويدات عبارة عن كتل من البروتينات مشوهة. إنها كبيرة وقبيحة وسهلة الرؤية تحت المجهر، لذا ليس من المستغرب أن تجذب انتباهنا. لكننا نرى مئات البروتينات مشوهة بطرق لا تُشكل كتل أميلويد، ومع ذلك يبدو أنها تؤثر على وظائف الدماغ".

"تظهر أبحاثنا أن الأميلويدات هي مجرد قمة جبل الجليد."

ونشرت النتائج في مجلة Science Advances.

لفهم الاختلافات الجزيئية بين الأدمغة المتقدمة في السن التي لا تزال حادة الذكاء وتلك التي تتدهور، درس فريد وفريقه 17 جرذًا بعمر عامين رُبّوا في المستعمرة نفسها. كان أداء سبعة جرذان ضعيفًا في اختبارات الذاكرة وحل المشكلات، واعتُبرت متخلفة إدراكيًا، بينما كان أداء عشرة جرذان بنفس مستوى أداء جرذان بعمر ستة أشهر.

وقام الباحثون بعد ذلك بقياس أكثر من 2500 نوع من البروتينات في الحُصين، وهو جزء من الدماغ مرتبط بالتعلم المكاني والذاكرة.

ولأول مرة، تمكن العلماء من تحديد ما إذا كانت البروتينات الفردية مشوهة أو مطوية بشكل خاطئ بالنسبة لعدد كبير من البروتينات، مما يسمح للباحثين بتحديد البروتينات التي كانت مطوية بشكل خاطئ في جميع الفئران ومرتبطة بالشيخوخة بشكل عام، والتي كانت مطوية بشكل خاطئ فقط في الفئران التي تعاني من ضعف الإدراك.

كان أكثر من 200 بروتين مشوهًا في الفئران التي تعاني من ضعف الإدراك ولكنها احتفظت بأشكالها في الفئران السليمة إدراكيًا، وهي النتائج التي يقول الباحثون إنها تشير إلى أن بعض هذه البروتينات تساهم في التدهور الإدراكي.

لا تستطيع البروتينات المشوهة أداء المهام اللازمة لوظيفة الخلية بشكل صحيح، لذا تمتلك الخلايا نظام مراقبة طبيعيًا يحدد هذه البروتينات "الضارة" ويدمرها. كان الباحثون يعتقدون سابقًا أن البروتينات المشوهة - وتحديدًا بروتينات بيتا-تاو - لا تسبب مشاكل إلا عندما تتكتل لتشكل أميلويدات.

قال فريد: "نعتقد أن هناك العديد من البروتينات التي قد تطوى بشكل غير صحيح، فلا تُكوّن أميلويد، ومع ذلك تُشكّل مشكلة. وهذا يُشير إلى أن هذه البروتينات المشوهة تفلت بطريقة ما من نظام المراقبة في الخلية".

ومع ذلك، فإن الطريقة الدقيقة التي تتمكن بها هذه البروتينات المشوهة من الهروب من "نظام الأمان" في الخلية لا تزال لغزا.

ويخطط الفريق بعد ذلك لدراسة البروتينات المشوهة تحت المجاهر عالية الدقة للحصول على صورة أكثر تفصيلاً عن شكل تشوهاتها على المستوى الجزيئي.

قال فريد: "لقد عانى الكثير منا من قلة قدرة أحد أحبائنا أو أقاربنا على أداء المهام اليومية التي تتطلب قدرات معرفية".

"إن فهم ما يحدث فعليًا في الدماغ قد يؤدي إلى علاجات أفضل والوقاية."