اكتشافات جديدة حول مرض الزهايمر وتأثير المعادن على البروتينات

في دراسة حديثة، كشف العلماء عن تفاصيل جديدة حول تأثير المعادن على تكتل البروتينات المرتبطة بمرض الزهايمر، مما يفتح آفاقًا جديدة لعلاجات أكثر فعالية.

كشف العلماء عن ضرر مرض الزهايمر في الوقت الحقيقي

كشف عالم بجامعة ولاية أوريغون يعمل مع مجموعة من الطلاب الجامعيين عن تفاصيل جديدة في الوقت الحقيقي حول عملية كيميائية مرتبطة بمرض الزهايمر. يمكن أن يساعد هذا الاكتشاف الباحثين على تصميم أدوية أكثر فعالية في المستقبل.

تأثير المعادن على تكتل البروتينات

وباستخدام تقنية قياس متخصصة، تتبع الفريق كيف يمكن لبعض المعادن أن تؤدي إلى تكتل البروتينات التي تساهم في انسداد مسارات الاتصال في الدماغ، وهي سمة رئيسية لمرض الزهايمر.

قادت الدراسة مارلين رامبرساد ماكيفيتش، الأستاذة المشاركة في الكيمياء في كلية العلوم بجامعة ولاية أوهايو. لاحظ فريقها أيضًا كيف يمكن للجزيئات التي تسمى المخلبات أن تتداخل مع عملية التكتل الضارة هذه أو حتى تعكسها. ونشرت النتائج في ايه سي اس أوميغا.

مرض الزهايمر وتكتل البروتين

مرض الزهايمر هو النوع الأكثر شيوعا من الخرف، وهو حالة طويلة الأمد تؤثر على الذاكرة وقدرات التفكير لدى الملايين من كبار السن. ووفقا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها، فإنه يحتل المرتبة السادسة بين الأسباب الرئيسية للوفاة بين الأشخاص الذين تبلغ أعمارهم 65 عاما فما فوق.

عند الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر، تتراكم بروتينات أميلويد بيتا وتشكل مجموعات تعطل الاتصال بين خلايا الدماغ. في حين أن المعادن ضرورية لوظيفة الدماغ الطبيعية، إلا أن المشاكل يمكن أن تنشأ عندما تصبح مستوياتها غير متوازنة.

وقال ماكيفيتش: “يمكن لعدد كبير جدًا من أيونات بعض المعادن، مثل النحاس، أن تتفاعل مع بروتينات أميلويد بيتا بطرق تؤدي إلى تجميع البروتين، لكن معظم التجارب أظهرت النتيجة النهائية فقط، وليس التفاعلات وعملية التجميع نفسها”. “لقد طورنا طريقة تسمح لنا بمراقبة تلك التفاعلات مباشرة، ثانيةً تلو الأخرى، وقياس كيفية مقاطعة الجزيئات المختلفة لها أو عكسها بشكل مباشر. إنها تحول السؤال من “هل يعمل شيء ما؟” إلى “كيف يعمل ومتى؟”

مشاهدة كيمياء الزهايمر في الوقت الحقيقي

المخلب، الذي يأتي اسمه من الكلمة اليونانية التي تعني مخلب، هو نوع من الجزيئات التي ترتبط بإحكام بأيونات المعادن.

وفي الدراسة، تمكن أحد المخالب من التقاط أيونات المعادن بشكل فعال، لكنه فعل ذلك دون التمييز بين الأنواع المختلفة. وبعبارة أخرى، لم يستهدف هذا البحث على وجه التحديد المعادن التي تسبب تكتل الأميلويد بيتا.

ومع ذلك، أظهر المخلب الثاني قدرة قوية على الارتباط بشكل انتقائي بأيونات النحاس، والتي يعتقد أنها تلعب دورًا رئيسيًا في تراكم البروتين المرتبط بمرض الزهايمر.

نحو علاجات أكثر استهدافًا لمرض الزهايمر

وقال ماكيويتز: “هذا النوع من التبصر في الوقت الحقيقي لكيفية تشكل تجمعات البروتين وعدم تشكيلها أمر مهم لتصميم علاجات أفضل ولفهم لماذا قد لا تتصرف بعض الأساليب الكيميائية المستخدمة على نطاق واسع بالطريقة التي نفترض أنها تفعلها”. “يؤثر مرض الزهايمر على ملايين العائلات، وبينما لا تزال العلاجات السريرية القائمة على هذا العمل بعيدة المنال لسنوات، فإن اكتشافات مثل هذه يمكن أن تقدم أملًا حقيقيًا – مع الاستهداف الصحيح، قد يكون من الممكن عكس بعض تلف الدماغ.”

يسلط المشروع الضوء أيضًا على مساهمات الباحثين الجامعيين. الدعم المقدم من برنامج SURE للعلوم والجهات المانحة جولي وويليام ريرسجارد مكن الطلاب أليسا شرودر من جامعة ولاية أوهايو وإليانور آدامز وداين فروست وإريكا لوبيز وجيني جياكوميني من جامعة ولاية بورتلاند من المشاركة في العمل.

وبالنظر إلى المستقبل، قال ماكيفيتش إن المرحلة التالية ستتضمن اختبار هذه النتائج في أنظمة بيولوجية أكثر تعقيدًا، بما في ذلك النماذج الخلوية وما قبل السريرية.

وقالت: “العديد من العلاجات المحتملة لمرض الزهايمر تفشل بسبب الفهم غير الكامل لكيفية حدوث تراكم بروتين أميلويد بيتا”. “من خلال مراقبة هذه التفاعلات وقياسها بشكل مباشر، يوفر عملنا خريطة طريق لإنشاء علاجات أكثر فعالية.”

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily

تستمر الأبحاث في هذا المجال، مع توقعات بتقديم حلول جديدة لملايين المتأثرين بمرض الزهايمر، مما يبعث الأمل في إمكانية عكس بعض الأضرار.