اكتشف العلماء سبب تطور مرض الزهايمر في الدماغ

أظهرت دراسة جديدة يوم الجمعة أن مجموعات البروتينات السامة التي يعتقد أنها مسؤولة عن التدهور المعرفي المرتبط بمرض الزهايمر تصل إلى مناطق مختلفة من الدماغ في وقت مبكر ثم تتراكم على مدار عقود.

البحث ، المنشور في Science Advances ، هو أول من استخدم البيانات البشرية لتحديد سرعة العمليات الجزيئية التي تؤدي إلى حالة التنكس العصبي ، ويمكن أن يكون لها في النهاية آثار مهمة على كيفية تصميم العلماء للعلاجات.

كما أنه يقلب النظرية الراسخة التي تقول إن تطور مرض الزهايمر ناتج بشكل أساسي عن انتشار العناقيد بين مناطق الدماغ المختلفة في "تفاعل متسلسل" ، كما تم العثور عليه في الفئران وكان يُعتقد أنه ينطبق أيضًا على البشر.

وقال جورج ميسل ، الكيميائي في جامعة كامبريدج والمؤلف الرئيسي للصحيفة ، لوكالة فرانس برس: "تضافر شيئين جعل هذا العمل ممكنا حقا".

"أحدهما عبارة عن بيانات مفصلة للغاية من عمليات المسح (PET) ومجموعات بيانات مختلفة قمنا بتجميعها معًا ، والشيء الآخر هو النماذج الرياضية التي طورناها على مدار السنوات العشر الماضية."

على وجه التحديد ، استخدم الباحثون ما يقرب من 400 عينة دماغية بعد الوفاة من مرض الزهايمر بالإضافة إلى 100 فحص بالتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني من الأشخاص المصابين بالمرض لتتبع تراكم تاو ، وهو أحد البروتينين الرئيسيين المتورطين في هذه الحالة.

في مرض الزهايمر ، تتراكم مادة تاو وبروتين آخر يسمى أميلويد بيتا إلى تشابكات وصفائح - تُعرف معًا باسم التكتلات - والتي تتسبب في موت خلايا الدماغ وتؤدي إلى انكماش الدماغ.

وهذا بدوره يؤدي إلى فقدان الذاكرة وتغيرات في الشخصية وعدم القدرة على القيام بالوظائف اليومية المرتبطة بالحالة التي تصيب 44 مليون شخص على مستوى العالم.

- النمو الأسي -
اقترحت الأبحاث السابقة ، التي أجريت بشكل أساسي على الحيوانات ، أن التكتلات تتشكل في منطقة واحدة ثم تنتشر في جميع أنحاء الدماغ ، تمامًا مثل كيفية انتشار السرطان.

تشير الدراسة الجديدة إلى أنه على الرغم من احتمال حدوث مثل هذا الانتشار ، إلا أنه في الواقع ليس المحرك الرئيسي لتطور المرض.

قال مايسل: "بمجرد أن نحصل على هذه البذور ، تتجمع أجزاء صغيرة في جميع أنحاء الدماغ ، فإنها تتكاثر فقط وهذه العملية تتحكم في السرعة".

تشبيه من وباء كوفيد هو كيف أن حظر السفر بين الدول أثبت عمومًا عدم فعاليته في وقف انتشار الفيروس ، لأنه كان يتكرر بالفعل داخل البلدان التي تحاول إبعاده.

تمكن الفريق أيضًا من تحديد الوقت الذي تستغرقه المجاميع لمضاعفة العدد - ما يقرب من خمس سنوات. قال مايسل إن هذا رقم "مشجع" لأنه يظهر أن الخلايا العصبية في الدماغ جيدة بالفعل في مواجهة التكتلات.

"ربما إذا تمكنا من تحسينه قليلاً ، يمكننا تأخير ظهور مرض خطير بشكل كبير."

يُصنف مرض الزهايمر وفقًا لما يُعرف باسم "مراحل براك" ، ووجد الفريق أن الأمر استغرق حوالي 35 عامًا للتقدم من المرحلة الثالثة ، عندما ظهرت الأعراض الخفيفة لأول مرة ، إلى المرحلة السادسة ، وهي الأكثر تقدمًا.

إذا تضاعفت المجاميع تقريبًا على مدار خمس سنوات ، فقد ارتفعت بمقدار 128 ضعفًا على مدار 35 عامًا. وقال ميسل إن هذا النمو الهائل "يفسر لماذا يستغرق الأمر وقتًا طويلاً للتطور ومن ثم يميل الناس إلى التفاقم بسرعة كبيرة".

يعتزم الفريق بعد ذلك التحقيق في الخرف الجبهي الصدغي وإصابات الدماغ الرضحية باستخدام نفس الأساليب.

وقالت سارة إيماريسيو ، من مركز أبحاث الزهايمر في المملكة المتحدة ، في بيان: "تاو هو بروتين مسبب في عدد من أنواع الخرف المختلفة ، وسيكون من المنطقي استكشاف كيفية انتشار هذا البروتين في أمراض مثل الخرف الجبهي الصدغي".

"نأمل أن تساعد هذه الدراسة وغيرها مثلها في التركيز على تطوير علاجات مستقبلية تستهدف تاو ، لذلك (لديهم) فرصة أفضل لإبطاء عمليات المرض بأنفسهم ولإفادة الأشخاص المصابين بالخرف."