الهواء منخفض الأكسجين يبطئ تقدم مرض باركنسون

أثبت باحثون أن البيئة منخفضة الأكسجين، المشابهة للهواء الرقيق الموجود في معسكر قاعدة جبل إيفرست، يمكن أن تحمي الدماغ وتستعيد الحركة في الفئران المصابة بمرض يشبه مرض باركنسون.

تشير الأبحاث الجديدة المنشورة في مجلة Nature Neuroscience إلى أن الخلل الخلوي في مرض باركنسون يؤدي إلى تراكم جزيئات الأكسجين الزائدة في الدماغ، مما يؤدي بعد ذلك إلى تغذية التنكس العصبي، وأن تقليل تناول الأكسجين يمكن أن يساعد في منع أو حتى عكس أعراض مرض باركنسون.

وقال المؤلف المشارك الكبير فامسي موثا: "إن حقيقة أننا رأينا بالفعل بعض التراجع في الضرر العصبي أمر مثير حقًا".

وأضاف: "يخبرنا أن هناك فترة زمنية تكون فيها بعض الخلايا العصبية غير قادرة على القيام بوظيفتها ولكنها لم تمت بعد - وأننا نستطيع استعادة وظيفتها إذا تدخلنا في وقت مبكر بما فيه الكفاية".

وأضاف المؤلف المشارك الكبير فوميتو إيشينوسي، أستاذ التخدير في كلية الطب بجامعة هارفارد: "إن النتائج تثير إمكانية التوصل إلى نموذج جديد تمامًا لمعالجة مرض باركنسون".

يُحذّر الباحثون من أنه من السابق لأوانه تطبيق هذه النتائج مباشرةً على علاجات جديدة للمرضى.

ويؤكدون أن تنفس الهواء منخفض الأكسجين دون إشراف، وخاصةً بشكل متقطع، كما هو الحال ليلاً فقط، قد يكون خطيرًا وقد يُفاقم المرض.

لكنهم متفائلون بأن نتائجهم قد تُسهم في تحفيز تطوير أدوية جديدة تُحاكي آثار انخفاض الأكسجين.

وتبني الدراسة على عقد من الأبحاث حول نقص الأكسجين - وهي حالة وجود مستويات أكسجين أقل من المعدل الطبيعي في الجسم أو الأنسجة - وقدرتها غير المتوقعة على الحماية من اضطرابات الميتوكوندريا.

قال موثا: "لاحظنا في البداية أن انخفاض الأكسجين قد يُخفف الأعراض المرتبطة بالدماغ في بعض الأمراض النادرة التي تتأثر فيها الميتوكوندريا، مثل متلازمة لي وترنح فريدرايخ".

وأضاف: "هذا أثار التساؤل: هل يُمكن أن ينطبق الأمر نفسه على الأمراض العصبية التنكسية الأكثر شيوعًا مثل مرض باركنسون؟".

رابط طويل الأمد

يسبب مرض باركنسون، الذي يصيب أكثر من 10 ملايين شخص في جميع أنحاء العالم، فقدانًا تدريجيًا للخلايا العصبية في الدماغ، مما يؤدي إلى الرعشة وتباطؤ الحركة.

تتراكم أيضًا تدريجيًا كتل بروتينية سامة تُسمى أجسام ليوي في الخلايا العصبية المصابة بمرض باركنسون. وقد أشارت بعض الأدلة البيوكيميائية إلى أن هذه الكتل تتداخل مع وظيفة الميتوكوندريا، وهي مراكز الطاقة الصغيرة في الخلية التي كان موثا يعلم أنها تتضرر في أمراض أخرى يمكن علاجها بنقص الأكسجين.

علاوة على ذلك، تشير بعض الدراسات إلى أن مرضى باركنسون يتحسنون بشكل أفضل في المرتفعات، كما أن المدخنين طويلي الأمد - الذين ترتفع لديهم مستويات أول أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى نقص الأكسجين في الأنسجة - يبدو أنهم أقل عرضة للإصابة بمرض باركنسون.

"استنادًا إلى هذه الأدلة، أصبحنا مهتمين للغاية بتأثير نقص الأكسجين على مرض باركنسون"، كما قال إيشينوسي.

لجأ الباحثون إلى نموذج فأري مُثبت لمرض باركنسون، حيث تُحقن الحيوانات بكتل من بروتينات ألفا-ساينيوكلين التي تُحفز تكوين أجسام لوي.

ثم قُسِّمت الفئران إلى مجموعتين: إحداهما تتنفس هواءً طبيعيًا (21% أكسجين)، والأخرى تُحفظ باستمرار في غرف تحتوي على 11% أكسجين - وهو ما يُضاهي العيش على ارتفاع حوالي 4800 متر.

نموذج جديد لمرض باركنسون

كانت النتائج مبهرة، فبعد 3 أشهر من تلقي حقن بروتين ألفا-ساينيوكلين، أظهرت الفئران التي تتنفس هواءً طبيعيًا مستويات عالية من أجسام لوي، وخلايا عصبية ميتة، ومشاكل حركية حادة.

أما الفئران التي تنفست هواءً منخفض الأكسجين منذ البداية، فلم تفقد أي خلايا عصبية، ولم تظهر عليها أي علامات مشاكل حركية، على الرغم من تكوين أجسام لوي بكثرة.

وتظهر النتائج أن نقص الأكسجين لم يكن يوقف تكوين أجسام لوي، بل كان يحمي الخلايا العصبية من التأثيرات الضارة لهذه التكتلات البروتينية - مما يشير إلى طريقة جديدة لعلاج مرض باركنسون دون استهداف ألفا سينيوكلين أو أجسام لوي، كما قال إيشينوز.

علاوة على ذلك، عندما أُدخل علاج نقص الأكسجين بعد ستة أسابيع من الحقن، عندما بدأت الأعراض بالظهور، استمر العلاج في العمل. استعادت الفئران مهاراتها الحركية، وتلاشى سلوكها القلق، وتوقف فقدان الخلايا العصبية في الدماغ.

ولاستكشاف الآلية الأساسية بشكل أكبر، قام الفريق بتحليل خلايا الدماغ لدى الفئران واكتشف أن الفئران التي تعاني من أعراض مرض باركنسون كان لديها مستويات أعلى بكثير من الأكسجين في بعض أجزاء الدماغ مقارنة بالفئران التي تنفست هواءً منخفض الأكسجين.

قال الباحثون إن هذا الفائض من الأكسجين ناتج على الأرجح عن خلل في الميتوكوندريا. فالميتوكوندريا التالفة لا تستطيع استخدام الأكسجين بكفاءة، فيتراكم إلى مستويات ضارة.

قال موثا: "إن زيادة الأكسجين في الدماغ تُصبح سامة. وبخفض إمداده الإجمالي بالأكسجين، نقطع الطريق على مصدر الضرر".

نقص الأكسجين في حبة الدواء

هناك حاجة إلى مزيد من العمل قبل أن تُستخدَم النتائج مباشرةً لعلاج مرض باركنسون.

في هذه الأثناء، يُطوِّر موثا وفريقه أدويةً تُشبه أدوية نقص الأكسجين، تُحاكي آثار نقص الأكسجين، لعلاج اضطرابات الميتوكوندريا، ويعتقدون أن نهجًا مُماثلًا قد يُجدي نفعًا في بعض أشكال التنكس العصبي.

ورغم أن نماذج التنكس العصبي لا تستجيب جميعها لنقص الأكسجين، فقد أظهر هذا النهج نجاحه الآن في نماذج الفئران لمرض باركنسون، ومتلازمة لي، ومتلازمة فريدريك أتاكسيا، والشيخوخة المتسارعة.

وقال موثا: "قد لا يكون هذا علاجًا لجميع أنواع التنكس العصبي، ولكنه مفهوم قوي - قد يغير طريقة تفكيرنا في علاج بعض هذه الأمراض".