بعد دراسة خلايا الدماغ المتضررة.. اكتشاف جديد بخصوص مرض آلزهايمر

ووفقا للمراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها، فإن ما لا يقل عن 5.8 مليون أمريكي يعيشون حاليا مع مرض آلزهايمر، وهو الشكل الأكثر شيوعا من الخرف.

ووفقا لما نشره موقع ميديكال إكسبريس، لا يوجد علاج لمرض آلزهايمر، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن العلماء ليس لديهم فهم كامل بعد لأسباب المرض.

لكن دراسة جديدة من Scripps Research تسلط الضوء على المحركات الجزيئية التي يمكن أن تساهم في تطور مرض آلزهايمر.

دراسة خلايا الدماغ المتضررة

وفي الدراسة التي نشرت في مجلة Advanced Science، استخدم الباحثون تقنية جديدة لدراسة خلايا الدماغ الحية المنفردة المتضررة من مرض آلزهايمر.

ومن خلال قياس النشاط الكهربائي للخلايا العصبية المفردة ومستويات البروتين داخل تلك الخلايا العصبية، اكتشف العلماء جزيئات جديدة مرتبطة بمرض آلزهايمر.

الأمل هو أن يتم استهداف هذه الجزيئات بواسطة الأدوية لعلاج أو إبطاء تطور مرض التنكس العصبي في المستقبل.

وقال كبير الباحثين ستيوارت ليبتون: "لقد كان يحيرني العقل أننا نستطيع أن نأخذ خلية واحدة، ونقيس نشاطها الكهربائي في حدود جزء من مليون من مليون من الأمبير، ثم ننظر إلى آلاف البروتينات داخل نفس الخلية للسماح لنا بإيجاد البروتينات التي تحرك النشاط الكهربائي غير الطبيعي المرتبط بمرض آلزهايمر".

وأضاف أن "جمال هذه الطريقة هو أنها تتيح لنا الكشف عن أهداف جديدة لمرض آلزهايمر والخرف المرتبط به".

وقد أظهرت الأبحاث السابقة التي أجراها ليبتون وآخرون أن بعض الخلايا العصبية تصبح مفرطة النشاط في أدمغة الأشخاص المصابين بمرض آلزهايمر، وترسل إشارات كهربائية أقوى أو أكثر تواترا من المعتاد.

تشير الأدلة إلى أن هذا النشاط الزائد (المعروف أيضًا باسم فرط الاستثارة) يساهم في التدهور المعرفي المرتبط بمرض آلزهايمر.

وفي العمل الجديد، طور ليبتون وزملاؤه نظامًا يستطيع العلماء من خلاله أخذ قياسات دقيقة لخلايا الدماغ الفردية ثم مقارنة الخلايا المصابة بمرض آلزهايمر بالخلايا السليمة.

في النظام الجديد، المعروف باسم خلية واحدة (sc)Patch-Clamp/Proteomics، يتم استخدام أنبوب زجاجي صغير مملوء بمحلول ملح كقطب كهربائي لقياس النشاط الكهربائي للخلية، ثم استخراج الخلية لدراسات البروتين باستخدام قياس الطيف الكتلي.

يقول خبير البروتين جون ييتس: "يسمح لنا هذا النهج بربط اضطرابات الوظائف الكهربائية بالأحداث الجزيئية في الخلايا العصبية، وهو تطبيق مثير للبروتينات".

قام العلماء بتحليل الأنماط الكهربائية ومستويات البروتين لحوالي 150 خلية عصبية ثم استخدموا الأدوات الحسابية - التي طبقها شورك - للعثور على الارتباطات بين فرط الاستثارة ومستويات البروتين غير الطبيعية. وقد حددوا ما يقرب من 50 بروتينًا كانت موجودة بمستويات أعلى أو أقل في خلايا آلزهايمر شديدة الاستثارة مقارنة بالخلايا السليمة.

وقال ليبتون: "كان من المعروف بالفعل أن بعض هذه البروتينات مرتبطة بمرض آلزهايمر، لكن الكثير منها لم يكن كذلك".

شاركت البروتينات في العديد من الوظائف المتنوعة للخلايا العصبية، بما في ذلك التحكم في الإلكترونات في الجذور الحرة (معدلات الأكسدة والاختزال)، واستقلاب الطاقة والالتهابات، وقد برز 15 بروتينًا على أنها تحتوي على مستويات عالية أو منخفضة بشكل خاص في الخلايا العصبية لمرض آلزهايمر، ويخطط فريق ليبتون لإجراء دراسات متابعة على بعض هذه الجزيئات.

وأوضح ليبتون: "لا تحكي خلية واحدة دائمًا القصة بأكملها، فبعض الخلل الوظيفي في مرض آلزهايمر له علاقة بكيفية تفاعل الخلايا مع بعضها البعض، لذلك إذا تمكنا من تكرار هذا النوع من الدراسة في عضوي صغير في الدماغ، فقد نحقق اكتشافات إضافية".

ويشير ليبتون إلى أنه يمكن تطبيق هذه الطريقة على جهود اكتشاف الأدوية للأمراض الإضافية المرتبطة بالدماغ.

ويضيف: "هذا النهج الجديد للطب الشخصي - القائم على التعبير البروتيني والنشاط الكهربائي لخلية عصبية واحدة لمرض آلزهايمر - يمكن أن يحدث ثورة في اكتشاف الأدوية ليس فقط لهذا المرض ولكن أيضًا للأمراض العصبية الأخرى، التي تخلفت كثيرًا عن المجالات العلاجية الأخرى".