رؤى جديدة حول مرض باركنسون.. ما التفاصيل؟

مرض باركنسون (PD) وخرف أجسام لوي (LBD) هما اضطرابان عصبيان تنكسيان غير قابلين للشفاء ومتقدمان، مع بعض الأعراض المتداخلة.

يُقدر عدد المصابين بمرض باركنسون حول العالم بعشرة ملايين شخص، بينما لا يزال عدد المصابين بخرف أجسام لوي - ثاني أكثر أنواع الخرف شيوعًا بعد الزهايمر - غير واضح.

يُسبب كلا المرضين أجسام لوي - وهي تكتلات غير طبيعية من بروتين ألفا-ساينوكلين في خلايا الدماغ.

ركزت الأبحاث السابقة حول أجسام لوي على النواة الصلبة لهذه اللييفات، أما الآن، فقد كشفت دراسة أجراها فريق هي تشوهاو من معهد شنغهاي للكيمياء العضوية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، بالتعاون مع باحثين آخرين، عن الدور الحاسم للغلاف الغامض لبروتين ألفا-ساينيوكلين - وهي المناطق المرنة والفوضوية الممتدة من نواة اللييف - في انتقال الأمراض الشبيهة بالبريونات في حالات اعتلالات السينيوكلين.

تم نشر عملهم في مجلة Neuron.

محاكاة انتقال البروتين في الجسم الحي

أجرى الباحثون أولاً تجارب تضخيم متسلسلة لمحاكاة عملية انتقال البروتين المرضي في الجسم الحي، وحددوا نوعين هيكليين، أو أشكال متعددة، من هذه الألياف: Mini-P، مع طبقة غامضة أكثر تماسكًا، وMini-S، مع طبقة غامضة أكثر مرونة وامتدادًا.

وباستخدام مجموعة من تقنيات علم الأحياء البنيوي المتقدمة - بما في ذلك المجهر الإلكتروني المبرد، والرنين المغناطيسي النووي في الحالة الصلبة، ومطياف الكتلة لتبادل الهيدروجين/الديوتيريوم - وجد الباحثون أن الشكلين المتعددي الأشكال يتميزان بالطبيعة الديناميكية لطبقاتهما الغامضة، على الرغم من أن نواتهما الصلبة متشابهة بشكل ملحوظ.

كما اكتشفوا أن ألياف Mini-P أظهرت نشاطًا عصبيًا أكبر - أي النقل - مقارنةً بألياف Mini-S، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الترتيب المدمج لألياف Mini-P يحمي بشكل فعال بعض الشحنات السالبة على الغلاف الغامض.

يعمل هذا الدرع على تقليل التنافر الناتج عن المستقبلات العصبية، وخاصة بروتيوجليكان كبريتات الهيباران (HSPG)، وبالتالي تعزيز الامتصاص العصبي الأكثر كفاءة وزيادة مقاومة التحلل البروتيني.

يقدم البحث فهمًا عميقًا للآليات الجزيئية الكامنة وراء انتشار البروتينات المرضية بين الخلايا العصبية، وهي عملية يُعتقد أنها تُفاقم تطور المرض.

مع انتشار لييفات ألفا-ساينيوكلين من خلية إلى أخرى، فإن حتى الاختلافات الطفيفة في بنية اللييفات قد تُغير بشكل كبير قدرتها على تكوين تجمعات مرضية جديدة.

بالإضافة إلى ذلك، تُحدد النتائج الغلاف الزغبي كهدف علاجي محتمل، فبدلاً من محاولة القضاء على جميع تجمعات البروتين المرضية - وهي مهمة تتطلب طاقة مكثفة وتحديًا - قد تتضمن استراتيجية أكثر فعالية استهداف الغلاف الزغبي تحديدًا.

من خلال تغيير بنيتها أو تعطيل تفاعلها مع نواة الألياف، قد يكون من الممكن تقليل كفاءة انتقال الألياف، مما يؤدي إلى إبطاء تقدم المرض.

بالإضافة إلى ذلك، أثبت الباحثون صحة نموذجهم باستخدام أجسام مضادة خاصة بالتكوين، والتي استطاعت التمييز بين بروتينات مرضية شبيهة ببروتين Mini-P (قادرة على التلقيح) وبروتينات شبيهة ببروتين Mini-S (غير قادرة على التلقيح) في أنسجة الدماغ البشرية لدى مرضى اعتلالات النوى. يشير هذا إلى أن الآليات التي لوحظت في المختبر ذات صلة بالأمراض البشرية.

تُمثل هذه الدراسة نقلة نوعية في مجال أبحاث الأمراض العصبية التنكسية. وتُؤكد على أهمية النظر إلى ما وراء نواة الألياف الصلبة المدروسة جيدًا لفهم البيولوجيا المعقدة لتجمع البروتينات.

ولا تعمل الدراسة على تعميق فهمنا لعلم أمراض التنكس العصبي فحسب، بل إنها تمهد الطريق أيضًا لتطوير تدخلات أكثر استهدافًا.