هدف علاجي جديد للأمراض العصبية التنكسية

حدد علماء بروتينًا يبدو أنه يعمل كمفتاح تحكم رئيسي في التدلي التفاعلي، وهو سمة بارزة للعديد من الأمراض العصبية التنكسية، ويُعتقد أنه يساهم في تطورها.

قد تؤدي نتائج الباحثين، المنشورة في مجلة نيورون، إلى تطوير علاجات جديدة لأمراض الزهايمر وباركنسون وهنتنغتون، وغيرها من الأمراض العصبية التنكسية.

يقول الدكتور تشون لي تشانج، أستاذ علم الأحياء الجزيئي: "يمكن أن يساعد التدلُّق التفاعلي الجهاز العصبي على التكيف مع الظروف المجهدة لمواصلة عمله بشكل صحي، ولكنه قد يكون أيضًا غير متكيف، بل قد يُسبب موت الخلايا العصبية".

وأضاف: "إن تعلم كيفية التحكم في هذه الحالة قد يُساعدنا في حماية الخلايا من الجوانب السلبية للتدلُّق التفاعلي، مما يُغيِّر مسار الأمراض العصبية التنكسية".

وقد شارك الدكتور تشانج في قيادة الدراسة مع الباحث الرئيسي الدكتور تيانجين شين، الباحث في مختبر تشانج.

الخلايا الدبقية

يتكون أكثر من نصف حجم الجهاز العصبي المركزي من الخلايا الدبقية، وهي خلايا غير عصبية تدعم الخلايا العصبية بتوصيل العناصر الغذائية، وإنتاج العزل، وإزالة مسببات الأمراض والخلايا الميتة.

تُعدّ الخلايا النجمية والخلايا الدبقية الصغيرة نوعين شائعين من الخلايا الدبقية.

عندما يتعرض الجهاز العصبي المركزي لضغط ناجم عن صدمة أو مرض، تتكاثر هذه الخلايا وتنمو بشكل أكبر، مُفرزةً بروتينات واقية، وممتصةً العوامل الضارة، ومُعززةً حاجز الدم الدماغي، وهي كلها سمات مميزة للدباق التفاعلي.

ومع ذلك، أوضح الدكتور تشانج أن هذه الحالة قد تكون لها آثار ضارة أيضًا.

يمكن أن يُلحق التدلُّق التفاعلي الضرر بالوصلات بين الخلايا العصبية، والتي تُسمى المشابك العصبية؛ ويُعيق تجديد المحاور العصبية، وهي الامتدادات الطويلة للخلايا العصبية؛ ويزيد من التهاب الأعصاب؛ ويُحفِّز موت الخلايا المبرمج.

ويُعتقد أن هذه الجوانب السلبية للتدلُّق التفاعلي تلعب دورًا مهما في أمراض التنكس العصبي.

على الرغم من أن الباحثين حددوا العديد من البروتينات المشاركة في التدلُّق التفاعلي، يُعتقد أن إنتاجها يُنظَّم بواسطة جينات تقع في أعلى مسار الإشارات الجزيئية المسؤولة عن هذه الحالة.

وللبحث عن الضوابط الرئيسية لهذه الحالة، بحث الدكتور تشانغ وزملاؤه في قاعدة بيانات لنشاط الجينات في الخلايا النجمية للفئران بعد تعرضها لسُمٍّ بكتيري يُسبِّب الالتهاب.

وسرعان ما ركَّزوا على جين Gadd45g، وهو جين ازداد نشاطه بشكل ملحوظ استجابةً للسُم.

يُعد جين Gadd45g جزءًا من عائلة جينات أكبر عُرفت كمستشعرات للإجهاد في أبحاث السرطان، إلا أن دوره في الخلايا النجمية السليمة لم يكن واضحًا.

وللبحث عن إجابات، عمل الباحثون على فئران عُدِّلت خلاياها النجمية لإنتاج كميات زائدة من جين GADD45G، وهو البروتين الناتج عن جين Gadd45g.

لم يُحفّز هذا التعديل التدلّك التفاعلي في الخلايا النجمية فحسب، بل أيضًا في الخلايا المجاورة غير المعدّلة.

يُشير هذا إلى أن الخلايا النجمية تُفرز إشارات كيميائية لتحفيز التدلّك التفاعلي في أنواع أخرى من الخلايا - وهي نظرية أكّدها الباحثون باستخدام خلايا نجمية مُعدّلة وراثيًا تنمو في طبق بتري يحتوي على خلايا عصبية.

في كلتا التجربتين، أدى التدلّك التفاعلي الذي تُحفّزه الخلايا النجمية إلى انخفاض عدد المشابك العصبية وتحفيز الالتهاب.

في نموذج فأر مصاب بمرض ألزهايمر الحاد، وجد الباحثون زيادة في نشاط جين Gadd45g في الدماغ، مما يدعم فكرة أن هذا الجين يُحفز التغصن التفاعلي المصاحب لهذا المرض.

وقد أكد تحليل نشاط هذا الجين لدى مرضى ألزهايمر ارتفاع مستوى هذا الجين لدى المرضى البشر أيضًا.

وعندما قام الباحثون بتعديل النموذج وراثيا لإنتاج المزيد من GADD45G، كانت أعراض المرض أسوأ بشكل كبير من تلك الموجودة في النماذج غير المعدلة - حيث جمعت أدمغتهم ضعف كمية بروتين بيتا أميلويد المرضي، كما زاد الالتهاب بشكل كبير في سن مبكرة.

على العكس من ذلك، أدى حذف جين Gadd45g انتقائيًا في الخلايا النجمية إلى انخفاض ملحوظ في كمية بروتين بيتا أميلويد في النموذج.

بالإضافة إلى ذلك، أدى خفض مستوى هذا الجين إلى تعزيز الإدراك في نموذج الزهايمر، مما عزز الأداء في اختبارات متعددة للتعلم والذاكرة.

قال الدكتور تشانج إن هذه النتائج مجتمعةً تشير إلى أن GADD45g يعمل كمنظم رئيسي للنشاط الدبقي التفاعلي.

وقد يؤدي إيجاد طرق للتحكم في نشاطه في نهاية المطاف إلى تحسين نتائج علاج مرض الزهايمر وغيره من الأمراض العصبية التنكسية.