سبب مرض الزهايمر هو أن خلايا الدماغ تتقدم في السن بسرعة كبيرة
مصر:إيهاب محمد زايد
يمكن أن تشيخ أنواع مختلفة من خلايا الدماغ بسرعات مختلفة، وقد يساعد ذلك في تفسير تطور مرض الزهايمر.
استخدم المهندسون في جامعة كاليفورنيا سان دييغو (UCSD) أحدث التقنيات لتحليل أدمغة ما بعد الوفاة لـ 14 متبرعًا تزيد أعمارهم عن 59 عامًا، بعضهم مات بسبب مرض الزهايمر والبعض الآخر لم يمت.
ووجد الفريق أن خلايا الدماغ من القشرة الأمامية التي تظهر عليها معظم علامات الشيخوخة ومرض الزهايمر تشترك في سمة مشتركة. تفاعل حمضهم النووي (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين) مع “المترجم” الوراثي، الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبوزي)، بطريقة أقل حميمية مما هو الحال في خلايا الدماغ السليمة.
تم هذا الاكتشاف باستخدام أداة تسمى MUSIC (رسم خرائط تفاعل الأحماض النووية المتعددة في الخلايا المفردة)، وهي قوية بما يكفي للنظر داخل كروموسومات خلية واحدة لمعرفة كيفية تفاعل الحمض النووي والحمض النووي الريبي المرتبط به والبروتينات، المعروفة مجتمعة باسم الكروماتين.
يقول المهندس الحيوي شينغ تشونغ من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو: “إن هذه التكنولوجيا لديها القدرة على مساعدتنا في الكشف عن الآليات الجزيئية الجديدة الكامنة وراء أمراض الزهايمر، والتي يمكن أن تمهد الطريق لتدخلات علاجية أكثر استهدافا وتحسين نتائج المرضى”.
ومن المعروف أن الشيخوخة تسبب تغيرات في الكروماتين في النماذج الحيوانية، مما يؤثر على عمر الفرد. لكن مجال الأبحاث المتعلقة بالكروماتين والشيخوخة لا يزال جديدًا و”يتوسع بسرعة”.
في الآونة الأخيرة فقط تمكن العلماء من إنشاء صورة ثلاثية الأبعاد للبنية الحقيقية للكروماتين البشري باستخدام الفحص المجهري فائق الدقة. يبدو الأمر مختلفًا تمامًا عن عدد الكتب المدرسية التي تخيلتها.
يلقي البحث الجديد الذي أجرته جامعة كاليفورنيا في سان دييغو المزيد من الضوء على البنية الغريبة. تبدو بعض خلايا الدماغ لدى الأشخاص المتقدمين في السن “أقدم” من خلايا الدماغ الأخرى. وكان الأفراد الذين لديهم المزيد من هذه الخلايا القديمة أكثر عرضة للوفاة بمرض الزهايمر.
في الخلايا التي تظهر عليها علامات الانحطاط، كان هناك عدد أقل من الاتصالات “قصيرة المدى” بين الكروماتين والحمض النووي الريبي (RNA). وكان تآكل هذه التفاعلات الحميمة يعني تقليل الاتصال بالترجمة الجينية، وربما تثبيط التعبير الجيني للخلية.
وخلص الباحثون في USCD إلى أن “هذا التمييز يلقي الضوء على العلاقة بين تكوين الكروماتين للخلية وعمرها النسخي، وبالتالي توسيع فهمنا من الملاحظات السابقة التي تربط التدهور الهيكلي للكروماتين بالشيخوخة إلى مستوى الخلية الواحدة”.
على الرغم من أن الدراسة صغيرة، إلا أنه من المثير للاهتمام ملاحظة بعض الاختلافات التي تم العثور عليها بين الجنسين. بالمقارنة مع دماغ الذكر البشري، أظهر دماغ الأنثى عددًا أقل من الخلايا العصبية “القديمة” والمزيد من الخلايا الداعمة “القديمة”، والتي تسمى الخلايا الدبقية قليلة التغصن.
وفي تجارب أخرى على الفئران، وجد الباحثون في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو أن عددًا أكبر من الخلايا الدبقية قليلة التغصن أظهرت الوفاة المرتبطة بالعمر لدى إناث الفئران مقارنة بالذكور، مما يشير إلى أن خلايا الدماغ هذه تشيخ بشكل أسرع. ولم يكن الأمر نفسه ينطبق على الخلايا العصبية.
يوضح الباحثون في جامعة كاليفورنيا سان دييغو أن “الخلايا الدبقية قليلة التغصن الصحية تحمي الأنشطة العصبية الطبيعية، والتوازن بين الخلايا العصبية والخلايا الدبقية قليلة التغصن مطلوب للحفاظ على اتصالاتها ثنائية الاتجاه التي تضمن الحماية اللازمة”.
ويتكهن الفريق بأن الشيخوخة السريعة للخلايا قليلة التغصن في أدمغة الإناث يمكن أن تفسر سبب احتمال إصابة النساء بمرض الزهايمر المتأخر بمقدار الضعف.
“إذا تمكنا من تحديد الجينات غير المنتظمة في هذه الخلايا القديمة وفهم وظائفها في بنية الكروماتين المحلية، فيمكننا أيضًا تحديد أهداف علاجية محتملة جديدة”، كما يأمل Xingzhao Wen، باحث المعلوماتية الحيوية بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو.
ونشرت الدراسة في مجلة الطبيعة.
