- تكشف دراسة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عن رؤى جديدة حول نقاط الضعف الخلوية والدوائر العصبية في مرض الزهايمر.
- وحددت الدراسة أيضًا العوامل التي قد تساعد بعض الأفراد على مقاومة التدهور الإدراكي، مثل خلايا المخ الرئيسية والنظام الغذائي.
- يسلط هذا التحليل الضوء على العلاقة بين الاستجابات الخلوية والمرونة المعرفية، مما يوفر طرقًا جديدة لاستراتيجيات العلاج.
بحث جديد نُشر في
وفي هذه الدراسة، استخدم الباحثون أسلوبًا جديدًا لمقارنة التعبير الجيني عبر مناطق مختلفة من الدماغ لدى الأفراد المصابين بمرض الزهايمر وغير المصابين به.
رغم أن خلايا المخ تشترك في نفس الحمض النووي، إلا أن هويتها ونشاطها تختلف بناءً على أنماط التعبير الجيني.
قام الباحثون بتحليل التعبير الجيني في أكثر من 1.3 مليون خلية من أكثر من 70 نوعًا من الخلايا عبر ست مناطق من الدماغ في 48 متبرعًا بالأنسجة، كان 26 منهم مصابين بمرض الزهايمر و22 غير مصابين.
أوضح المؤلف المشارك الكبير لي هوي تساي، أستاذ علم الأعصاب في بيكاور ومدير معهد بيكاور للتعلم والذاكرة ومبادرة الدماغ المتقدمة في السن في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، النتائج الرئيسية لـ الأخبار الطبية اليوموقال الباحثون إن الدراسة “حددت مسارات مرتبطة بضعف الخلايا والمرونة الإدراكية”.
وأوضح البروفيسور تساي أن “هذه النتائج توفر أهدافًا جديدة للتدخل العلاجي”.
“إن أنواع الخلايا التي تظهر أكبر قدر من الضعف (الاستنزاف من الدماغ) توجد في مناطق الدماغ الأكثر أهمية لدعم التعلم والذاكرة (القشرة الشمية الداخلية والحُصين) وتشترك هذه الخلايا في علامة واحدة، وهي ريلين. كما أن المسار الأيضي في نوع معين من الخلايا الدبقية، وهي الخلايا النجمية، يتعطل بشكل خاص في مرض الزهايمر. وعلاوة على ذلك، يبدو أن الطريقة التي تعبر بها الخلايا النجمية عن الجينات في تخليق مضادات الأكسدة والكولين والبوليامين تؤثر على قدرة الفرد على الصمود في مواجهة الخرف.”
– البروفيسور لي هوي تساي
قام الباحثون بتحليل عينات من الدماغ من القشرة الجبهية، والقشرة الشمية الداخلية، والحُصين، والمهاد الأمامي، والتلفيف الزاوي، والقشرة الصدغية المتوسطة.
وقد لاحظوا آلاف التغيرات البيولوجية الدقيقة والمهمة، خلية بعد خلية وجين بعد جين، استجابة لعلم الأمراض الخاص بمرض الزهايمر.
ومن خلال ربط هذه المعلومات بالحالة الإدراكية للمرضى، تمكن الباحثون من فهم كيفية ارتباط الاستجابات الخلوية بالتدهور المعرفي أو المرونة الإدراكية، مما قد يشير إلى علاجات جديدة للفقدان المعرفي.
وبما أن الأمراض قد تسبق الأعراض الإدراكية بعقد من الزمان أو أكثر، فحتى لو لم يكن من الممكن معالجة الأمراض في تلك المرحلة، فقد يكون من الممكن حماية المسارات الخلوية التي تدعم الوظيفة الإدراكية.
وقال ديفيد ميريل، طبيب الأمراض النفسية الشيخوخية ومدير مركز صحة الدماغ في المحيط الهادئ التابع لمعهد علوم الأعصاب في مركز بروفيدنس سانت جونز الصحي في سانتا مونيكا، كاليفورنيا، والذي لم يشارك في هذا البحث، إن “هذه الدراسة تحدد 76 نوعًا من الخلايا الخاصة بمنطقة الدماغ تكشف عن ضعف الخلايا واستجابتها وقدرتها على الصمود في مواجهة مرض الزهايمر”.
وأضاف أن “هذا العمل يمهد الطريق للكشف المبكر والتدخلات العلاجية المستهدفة – وهو الوعد الذي طال انتظاره لأساليب الطب الدقيق”.
تظهر بعض المؤشرات الأولى لمرض الأميلويد وفقدان الخلايا العصبية في مرض الزهايمر في المناطق التي تركز على الذاكرة مثل الحُصين والقشرة الشمية الداخلية.
وقد حدد الباحثون سببا محتملا لذلك: انخفاض كبير في نوع واحد من الخلايا العصبية المثيرة في الحُصين وأربعة أنواع في القشرة المخية الحُصينية الداخلية لدى الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر مقارنة بأولئك الذين لا يعانون من المرض.
سجل الأفراد الذين يعانون من استنفاد هذه الخلايا العصبية نتائج أسوأ بكثير في التقييمات المعرفية.
كانت العديد من هذه الخلايا العصبية الضعيفة جزءًا من دائرة عصبية مشتركة وكانت تعبر بشكل مباشر عن بروتين يسمى
تسلط هذه النتائج الضوء على الخلايا العصبية المعرضة للخطر بشكل خاص، والتي يرتبط فقدانها بانخفاض الإدراك، وتشترك في الدائرة العصبية والمسار الجزيئي.
أ
توصلت الدراسة إلى أن التدهور الإدراكي يرتبط بفقدان الخلايا العصبية المنتجة للريلين.
وأكد تحليل أنسجة المخ البشري وفئران نموذجية مصابة بالزهايمر انخفاضًا في الخلايا العصبية الإيجابية للريلين، مما يؤكد دور الريلين في صحة المخ وخسارته المحتملة لدى مرضى الزهايمر.
يهدف الباحثون إلى فهم سبب تمتع بعض الأشخاص بوظائف إدراكية جيدة على الرغم من وجود تغيرات دماغية مرتبطة بمرض الزهايمر.
وركزوا على الجينات والخلايا ومناطق الدماغ المرتبطة بهذه المرونة المعرفية.
اكتشف الباحثون أنه في العديد من مناطق الدماغ، كان نوع من خلايا الدماغ تسمى الخلايا النجمية – والتي تشارك في نشاط مضادات الأكسدة، واستقلاب الكولين، وتخليق البوليامين – ضروريًا للحفاظ على الوظيفة الإدراكية حتى مع مستويات عالية من بروتينات تاو والأميلويد الضارة.
وتتوافق النتائج مع
بالإضافة إلى ذلك، سلطت الدراسة الضوء على مادة سبيرميدين، وهو مكمل غذائي يتمتع بفوائد مضادة للالتهابات، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من البحث.
ومن خلال فحص عينات من أنسجة المخ، أكد الفريق أن الأفراد الذين يتمتعون بمرونة إدراكية أفضل لديهم مستويات أعلى من جينات معينة في الخلايا النجمية، وهو ما يدعم توقعات تحليل الحمض النووي الريبي للخلية الواحدة.
قام الباحثون بتطوير طريقة جديدة للتعامل مع بيانات ضخمة من الخلايا الفردية من خلال تجميع الجينات ذات الصلة في “وحدات جينية”.
يستخدم هذا النهج أنماطًا من التعبير الجيني المنسق، على غرار الطريقة التي تنطوي بها الحركة البشرية على أفعال مشتركة منسقة.
تساعد هذه الطريقة على التوصل إلى استنتاجات أكثر موثوقية من خلال تحليل مجموعات من الجينات المتصلة وظيفيًا.
ويهدف الباحثون إلى استخدام هذه الطريقة للكشف عن المزيد من الاكتشافات ودراسة آليات التحكم في هذه الجينات لإيجاد طرق لعكس تقدم مرض الزهايمر.
وأضاف الدكتور ميريل أن “هذا البحث يسلط الضوء على تعقيد مرض الزهايمر وأهمية أنواع الخلايا المختلفة في استجابة الدماغ للمرض. إن زيادة الوعي العام بهذه الآليات يدعم الوعي الأفضل بمرض الزهايمر وإدارته”.
