أين تتشكل لويحات الأميلويد في الدماغ وكيف تنتشر؟

يطور الباحثون طريقة جديدة لتتبع أين تبدأ لويحات الأميلويد في الدماغ ، وأين تنتشر في داء الزهايمر.

مرض الزهايمر هو اضطراب عصبي يتسم بضعف الذاكرة والإدراك واللغة ، وينتج عنه في النهاية الخرف. ينتج المرض عن تراكم البروتينات غير المطوية التي تشكل تكتلات غير قابلة للذوبان. البروتينان الرئيسيان المتورطان في التسبب في مرض الزهايمر هما ببتيدات أميلويد بيتا (Aβ) وبروتينات تاو. تشكل هذه التجمعات في نهاية المطاف لويحات يمكن أن تسبب تدهور الخلايا العصبية وتعطيل الدوائر والشبكات العصبية.

تنتشر تجمعات البروتينات عبر الدماغ

يمكن أن تنتشر هذه البروتينات عبر الدماغ وتسبب المزيد من التراكم في الخلايا الجديدة مما يؤدي إلى تفاعل متسلسل لخلل في تكوين البروتين وتطور اللويحات. هناك فجوة في فهمنا لكيفية تطور مرض الزهايمر ولا يُعرف الكثير عن أسباب ترسب Aβ وتجميعه وتطوره. لا يُعرف الكثير عن أجزاء الدماغ المعرضة لتكوين اللويحات ، وفهمنا لمكان تكوّن رواسب Aβ الأولى في الدماغ محدود. يصعب البحث عن هذا على البشر لأن عينات الأنسجة البشرية لا يتم تحليلها إلا بعد الوفاة ، مما يعني أنه لا يمكننا دراسة إلا المراحل الأخيرة من تطور المرض. كانت محاولات تتبع تكوين لوحة Aβ amyloid في البشر باستخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) صعبة ولم تتم محاولة تصوير المناطق الهيكلية العميقة من الدماغ. وهذا يعني أن النماذج الحيوانية توفر الخيار الأفضل للبحث في تطور المرض منذ بداية ظهور المرض.

الدماغ

يبحث الباحثون في مكان بدء تكتلات Aβ وكيف تنتشر

في دراسة أمريكية حديثة نُشرت في مجلة Communications Biology ، استخدم الباحثون تقنية تصوير جديدة لتتبع متى وأين حدثت رواسب Aβ في أدمغة الفئران. استخدم العلماء الفئران المعدلة وراثيًا (الفئران 5XFAD) التي لديها طفرات تسبب مرض الزهايمر. استخدموا تقنية تصوير جديدة تسمى SWITCH (التحكم على مستوى النظام في وقت التفاعل وحركية المواد الكيميائية) لتحليل أدمغة الفئران. درس الباحثون الأدمغة الكاملة عندما كان عمر الفئران شهرين وأربعة وستة واثني عشر شهرًا لتتبع تطور المرض. لقد تمكنوا من إظهار أن رواسب Aβ تبدأ في مناطق معينة من الدماغ ثم تنتشر إلى أجزاء مختلفة من الدماغ. كانت المناطق في الدماغ الأكثر عرضة للتطور الكلي هي الجسم الثديي ، والحاجز ، والمناطق الفرعية الأساسية لدائرة ذاكرة بابيز. تأكد العلماء من أن هذا لم يكن من صنع الفأر من خلال النظر في كل من الرنا المرسال ومستويات البروتين في جميع أنحاء الدماغ. لقد لاحظوا وجود مستويات عالية من Aβ mRNA في جميع أنحاء الدماغ لكن لويحات البروتين تتشكل فقط في مناطق معينة من الدماغ ، مما يؤكد صحة النتائج التي توصلوا إليها ويظهرون أن نتائجهم لم تكن بسبب النموذج الحيواني الذي استخدموه.

العينات البشرية لها نمط مماثل لترسب Aβ

الأهم من ذلك ، تحقق العالم من صحة النتائج التي توصلوا إليها في أقسام الدماغ البشري. لقد توقعوا أنه إذا تشكلت الركام في جسم الثدي أولاً ، فيجب أن تزيد كمية مجاميع Aβ بشكل متناسب مع مرحلة تطور المرض. عندما نظر الفريق إلى الأنسجة البشرية ، كان هذا هو ما وجدوه ، في مرحلة لاحقة من مرض الزهايمر ، كان جسم الثدي أكثر كثافة مع اللويحات.

بمرور الوقت ، كانت رواسب Aβ تتشكل في أنظمة معرفية متزايدة التعقيد. انتشرت اللويحات إلى شبكة الوضع الافتراضي ، ثم انتقلت إلى الجهاز الحوفي. أخيرًا ، نشأت اللويحات في جميع أنحاء الدماغ الأمامي. تشارك هذه الهياكل كلها في الذاكرة والإدراك.

تثير مجاميع Aβ الخلايا العصبية

ثم واصل الفريق إظهار أن الخلايا التي تحتوي على تكتلات Aβ كانت أكثر إثارة ، مما يعني أن هذه الخلايا العصبية كانت قادرة على حمل إشارات إلكترونية أكثر من المعتاد. أظهر الباحثون أن خلايا الدماغ التي كانت موجودة في المناطق تحت القشرية من الدماغ كانت مختلة وظيفياً بسبب المستويات العالية من تكتلات Aβ. هذا يمثل مشكلة لأنه عندما تكون الخلايا العصبية مفرطة في الإثارة يمكن أن تجعل الخلايا تخلق المزيد من تكتلات Aβ ، مما يساهم في تطور المرض. ثم قام العالم بمنع إرسال إشارات هذه الخلايا العصبية المحددة ووجد أن منع الإشارات يمنع تكوين الكتل.

يعطي هذا التحقيق رؤى مهمة حول المكان الذي تبدأ فيه لويحات الأميلويد وكيف تنتشر على مدار المرض. سيساعد هذا الباحثين على فهم كيفية مساهمة هذه المجاميع في الأعراض التي تظهر في مرض الزهايمر ، والتي بدورها قد تؤدي إلى تطوير علاجات جديدة في المستقبل. صرح الدكتور هوانغ المؤلف الرئيسي المشارك في هذا التحقيق في بيان صحفي ، ‘في هذه المرحلة ، سيكون من الصعب علاج الأعراض. من المهم حقًا فهم الدوائر والمناطق التي تظهر خللًا في الخلايا العصبية في وقت مبكر من المرض. وهذا بدوره سيسهل تطوير علاجات فعالة ‘.

تعليقات

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

اصعب واسهل تخصصات الهندسة

كيفية التعرف على العلامات المبكرة لمرض الذئبة

فوائد الطماطم للقلب والبشرة والوقاية من السرطان

أربع فوائد صحية للعناق أو الحضن