علماء يحددون خلايا الدماغ الأكثر عرضة للإصابة بمرض ألزهايمر لأول مرة!
حدد علماء خلايا الدماغ الأكثر عرضة للإصابة بمرض ألزهايمر لأول مرة، فيما يشار إليه بـ "الكأس المقدسة" لدراسات الخرف.
وتقع خلايا الدماغ في منطقة تعرف باسم القشرة المخية الأنفية الداخلية، والتي تتحكم في الذاكرة والحركة وإدراك الوقت، وهي أول ما يموت بسبب المرض.ويأمل العلماء في إمكانية استخدام النتائج لتطوير نهج جديد وأكثر استهدافا، لتطوير علاجات لإبطاء أو منع انتشار مرض ألزهايمر.وتعد خلايا الدماغ معرضة بشكل خاص لتكتلات سامة أو "تشابكات"، من بروتين يسمى "تاو"، الذي يقضي عليها من الداخل.
وقال المعد الكبير المشارك البروفيسور، مارتن كامبمان، من معهد الأمراض العصبية التنكسية، إن استهدافها يمكن أن يوقف المرض في مساراته.
ووجد تحليل أنسجة المخ أن المجموعة المحددة من الخلايا تختفي في وقت مبكر جدا - تليها مجموعة فرعية مماثلة في التلفيف الأمامي العلوي.
وهذه منطقة من المادة الرمادية مسؤولة عن الوظائف المعرفية العليا، مثل التفكير وحل المشكلات والتخطيط والذاكرة العاملة - المستخدمة في تنفيذ المهام.
وأوضح البروفيسور كامبمان: "نحن نعرف أي الخلايا العصبية هي الأولى التي تموت في أمراض التنكس العصبي الأخرى، مثل مرض باركنسون ومرض الخلايا العصبية الحركية - ولكن ليس مرض ألزهايمر. إذا فهمنا سبب ضعف هذه الخلايا العصبية، فربما يمكننا تحديد التدخلات التي يمكن أن تجعلها، والدماغ ككل، أكثر مقاومة للمرض".
وينتج مرض ألزهايمر عن بروتين "تاو" والأميلويد - وهو بروتين آخر يتكوّن في لويحات أو كتل خارج خلايا الدماغ.
ويوصف "تاو" بأنه "الرصاصة". ويقول الفريق في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو، إن بعض خلايا الدماغ تستسلم قبل سنوات من ظهور الأعراض - ما يفتح "فرصة سانحة''.
وقالت البروفيسور ليا غرينبيرغ، كبيرة الباحثين المشاركين في الدراسة: "كان الاعتقاد في هذا المجال بمجرد وجود هذه البروتينات المهملة، ودائما ما تنتهي اللعبة بالنسبة للخلية. ولكن مختبرنا اكتشف أن الأمر ليس كذلك. ينتهي الأمر ببعض الخلايا بمستويات عالية من تشابك "تاو" بشكل جيد في تطور المرض، ولكن لسبب ما لا تموت. وأصبح سؤالا ملحا بالنسبة لنا لفهم العوامل المحددة التي تجعل بعض الخلايا عرضة بشكل انتقائي لأمراض ألزهايمر، بينما تبدو الخلايا الأخرى قادرة على مقاومتها لسنوات، إن لم يكن لعقود".
ودرس الباحثون أنسجة دماغ لعشرات الأشخاص الذين ماتوا في مراحل مختلفة من مرض ألزهايمر، في الولايات المتحدة والبرازيل.
ومكّنت تقنية تسمى تسلسل الحمض النووي الريبي أحادية النواة من تجميع الخلايا العصبية بناء على أنماط النشاط الجيني.
وفي كل من القشرة المخية الداخلية والتلفيف الجبهي العلوي، تميزت هذه الخلايا الضعيفة بتعبيرها عن بروتين يسمى RORB.
وتحت المجهر، أكدوا أن هذه الخلايا العصبية تموت في الواقع في وقت مبكر من المرض. كما أنها تجمع تشابك "تاو" بدون RORB.
وقال المعد المشارك الأول كون لينغ، وهو طالب دكتوراه في مختبر البروفيسور كامبمان: "تدعم هذه النتائج وجهة النظر أن تراكم "تاو" هو محرك حاسم للتنكس العصبي. لكننا نعلم أيضا من البيانات الأخرى أنه ليست كل خلية تتكون من هذه الكتل، معرضة بشكل متساو".
ويُخطط لمواصلة البحث في العوامل الكامنة وراء الضعف الانتقائي لعصبونات RORB، باستخدام تقنية تحرير الجينات التي طورها مختبر كامبمان.
وليس من الواضح ما إذا كان RORB نفسه يسبب الضعف الانتقائي للخلايا. ولكن البروتين يوفر "مقبض" جزيئي جديد قيّم. وسيساعد هذا في فهم ما يجعل هذه الخلايا عرضة لمرض ألزهايمر - وكيف يمكن عكسه.
وقال المعد المشارك الأول كون لينغ،
من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو: "يمنحنا اكتشافنا للمعرف الجزيئي لهذه الخلايا الضعيفة بشكل انتقائي، الفرصة لدراسة بالتفصيل بالضبط سبب استسلامها لعلم أمراض "تاو" - وما الذي يمكن فعله من أجل جعلها أكثر مرونة. وسيكون هذا نهجا جديدا تماما وأكثر استهدافا لتطوير علاجات لإبطاء أو منع انتشار مرض ألزهايمر".
ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature Neuroscience.
وتقع خلايا الدماغ في منطقة تعرف باسم القشرة المخية الأنفية الداخلية، والتي تتحكم في الذاكرة والحركة وإدراك الوقت، وهي أول ما يموت بسبب المرض.ويأمل العلماء في إمكانية استخدام النتائج لتطوير نهج جديد وأكثر استهدافا، لتطوير علاجات لإبطاء أو منع انتشار مرض ألزهايمر.وتعد خلايا الدماغ معرضة بشكل خاص لتكتلات سامة أو "تشابكات"، من بروتين يسمى "تاو"، الذي يقضي عليها من الداخل.
وقال المعد الكبير المشارك البروفيسور، مارتن كامبمان، من معهد الأمراض العصبية التنكسية، إن استهدافها يمكن أن يوقف المرض في مساراته.
ووجد تحليل أنسجة المخ أن المجموعة المحددة من الخلايا تختفي في وقت مبكر جدا - تليها مجموعة فرعية مماثلة في التلفيف الأمامي العلوي.
وهذه منطقة من المادة الرمادية مسؤولة عن الوظائف المعرفية العليا، مثل التفكير وحل المشكلات والتخطيط والذاكرة العاملة - المستخدمة في تنفيذ المهام.
وأوضح البروفيسور كامبمان: "نحن نعرف أي الخلايا العصبية هي الأولى التي تموت في أمراض التنكس العصبي الأخرى، مثل مرض باركنسون ومرض الخلايا العصبية الحركية - ولكن ليس مرض ألزهايمر. إذا فهمنا سبب ضعف هذه الخلايا العصبية، فربما يمكننا تحديد التدخلات التي يمكن أن تجعلها، والدماغ ككل، أكثر مقاومة للمرض".
وينتج مرض ألزهايمر عن بروتين "تاو" والأميلويد - وهو بروتين آخر يتكوّن في لويحات أو كتل خارج خلايا الدماغ.
ويوصف "تاو" بأنه "الرصاصة". ويقول الفريق في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو، إن بعض خلايا الدماغ تستسلم قبل سنوات من ظهور الأعراض - ما يفتح "فرصة سانحة''.
وقالت البروفيسور ليا غرينبيرغ، كبيرة الباحثين المشاركين في الدراسة: "كان الاعتقاد في هذا المجال بمجرد وجود هذه البروتينات المهملة، ودائما ما تنتهي اللعبة بالنسبة للخلية. ولكن مختبرنا اكتشف أن الأمر ليس كذلك. ينتهي الأمر ببعض الخلايا بمستويات عالية من تشابك "تاو" بشكل جيد في تطور المرض، ولكن لسبب ما لا تموت. وأصبح سؤالا ملحا بالنسبة لنا لفهم العوامل المحددة التي تجعل بعض الخلايا عرضة بشكل انتقائي لأمراض ألزهايمر، بينما تبدو الخلايا الأخرى قادرة على مقاومتها لسنوات، إن لم يكن لعقود".
ودرس الباحثون أنسجة دماغ لعشرات الأشخاص الذين ماتوا في مراحل مختلفة من مرض ألزهايمر، في الولايات المتحدة والبرازيل.
ومكّنت تقنية تسمى تسلسل الحمض النووي الريبي أحادية النواة من تجميع الخلايا العصبية بناء على أنماط النشاط الجيني.
وفي كل من القشرة المخية الداخلية والتلفيف الجبهي العلوي، تميزت هذه الخلايا الضعيفة بتعبيرها عن بروتين يسمى RORB.
وتحت المجهر، أكدوا أن هذه الخلايا العصبية تموت في الواقع في وقت مبكر من المرض. كما أنها تجمع تشابك "تاو" بدون RORB.
وقال المعد المشارك الأول كون لينغ، وهو طالب دكتوراه في مختبر البروفيسور كامبمان: "تدعم هذه النتائج وجهة النظر أن تراكم "تاو" هو محرك حاسم للتنكس العصبي. لكننا نعلم أيضا من البيانات الأخرى أنه ليست كل خلية تتكون من هذه الكتل، معرضة بشكل متساو".
ويُخطط لمواصلة البحث في العوامل الكامنة وراء الضعف الانتقائي لعصبونات RORB، باستخدام تقنية تحرير الجينات التي طورها مختبر كامبمان.
وليس من الواضح ما إذا كان RORB نفسه يسبب الضعف الانتقائي للخلايا. ولكن البروتين يوفر "مقبض" جزيئي جديد قيّم. وسيساعد هذا في فهم ما يجعل هذه الخلايا عرضة لمرض ألزهايمر - وكيف يمكن عكسه.
وقال المعد المشارك الأول كون لينغ،
من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو: "يمنحنا اكتشافنا للمعرف الجزيئي لهذه الخلايا الضعيفة بشكل انتقائي، الفرصة لدراسة بالتفصيل بالضبط سبب استسلامها لعلم أمراض "تاو" - وما الذي يمكن فعله من أجل جعلها أكثر مرونة. وسيكون هذا نهجا جديدا تماما وأكثر استهدافا لتطوير علاجات لإبطاء أو منع انتشار مرض ألزهايمر".
ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature Neuroscience.
