ألزهايمر: هل يمكن أن يؤدي استهداف هذه الآلية إلى عكس تدهور الذاكرة؟
يمكن أن يؤدي النهج الجيني الجديد الذي يصلح الوصلات المقطوعة بين خلايا الدماغ إلى علاجات تستعيد سعة الذاكرة في مرض الزهايمر.
يعكس النهج الجديد التغييرات في التعبير الجيني التي تميل إلى الحدوث في المراحل المتأخرة من المرض.
أوضح العلماء في جامعة ولاية نيويورك في بوفالو كيف تمكنت هذه الطريقة من عكس تدهور ذاكرة الزهايمر لدى الفئران.
تركز الكثير من الأبحاث الجينية حول أسباب مرض الزهايمر على التغيرات في الحمض النووي للجينات.
ومع ذلك ، تركز الدراسة الجديدة على علم التخلق ، الذي يتعلق بالآليات التي يمكنها تشغيل الجينات وإيقافها دون الإخلال بشفرة الحمض النووي الخاصة بها.
تظهر ورقة حول العمل الآن في المجلة مخ.
يقول كبير مؤلفي الدراسة Zhen Yan ، وهو أستاذ في قسم علم وظائف الأعضاء والفيزياء الحيوية: "في هذه الورقة ، لم نحدد العوامل اللاجينية التي تساهم في فقدان الذاكرة فحسب ، بل وجدنا أيضًا طرقًا لعكسها مؤقتًا في نموذج حيواني [مرض الزهايمر]. "
مرض الزهايمر وفقدان المشابك
مرض الزهايمر هو السبب الرئيسي للخرف. وفقًا لمنظمة الصحة العالمية (WHO) ، ما بين 60 و 70 بالمائة من 50 مليون شخص في جميع أنحاء العالم يعانون من الخرف مصابون بمرض الزهايمر.
يبدأ معظم الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر في الشعور بأعراض تتراوح أعمارهم بين 60 و 70 عامًا. سيجدون صعوبة في التذكر والتفكير وتنفيذ المهام اليومية البسيطة. في النهاية ، لن يكونوا قادرين على العيش بشكل مستقل.
على الرغم من أن الخبراء لا يفهمون تمامًا أسباب مرض الزهايمر ، إلا أنهم يقترحون أنه يتطور بسبب مجموعة من الجينات والبيئة ونمط الحياة.
من السمات المميزة لمرض الزهايمر نوع من تلف الدماغ الذي يؤدي إلى فقدان نقاط الاشتباك العصبي ، وهي الوصلات بين الخلايا العصبية أو خلايا الدماغ.
تنتقل الإشارات من خلية إلى أخرى عن طريق مراسلات كيميائية تسمى الناقلات العصبية ، والتي تعبر فجوة في المشبك.
علم التخلق ومستقبلات الجلوتامات
لكي يعمل الاتصال عبر نقاط الاشتباك العصبي بشكل فعال ، تحتاج خلايا الدماغ إلى وفرة من البروتينات المتخصصة تسمى المستقبلات. يقول يان إن أحد هذه المستقبلات ، وهو مستقبل الغلوتامات ، مهم للذاكرة والتعلم على المدى القصير.
يبدو أن الانخفاض الأكثر أهمية في الذاكرة ومهارات التفكير يحدث في المراحل المتأخرة من مرض الزهايمر ، ويبدو أن السبب الرئيسي لذلك هو فقدان مستقبلات الغلوتامات.
يوضح يان: "وجدنا أنه في مرض الزهايمر ، يتم تنظيم العديد من الوحدات الفرعية لمستقبلات الغلوتامات في القشرة الأمامية ، مما يؤدي إلى تعطيل الإشارات المثيرة ، مما يضعف الذاكرة العاملة".
وتضيف أن التغيرات اللاجينية التي تحدث في مرض الزهايمر تميل إلى الحدوث في المراحل المتأخرة من المرض. يحدث هذا عندما يكافح الناس للاحتفاظ بالمعلومات الجديدة ويختبرون "التدهور المعرفي الأكثر دراماتيكية".
يمكن لآليات الوراثة اللاجينية المختلفة تشغيل الجينات وإيقافها ، أو تنظيم أو تقليل تنظيم تعبيرها.
على سبيل المثال ، يمكن لبعض الآليات وضع علامات كيميائية على الحمض النووي للجين أو تغيير بنية عبوته لجعل أجزاء من حمضه النووي أكثر أو أقل سهولة في عمليات الخلية.
حيث تؤدي الشفرات الجينية للبروتين ، إلى زيادة التنظيم أو تقليل التنظيم إلى الخلايا التي تصنع أكثر أو أقل من البروتين.
اكتشف الباحثون أن نوع الآلية اللاجينية التي تسببت في انخفاض مستقبلات الغلوتامات كانت عبارة عن نوع يغير العبوة ويطلق عليه اسم "تعديل الهيستون القمعي".
ووجدوا دليلًا على زيادة تعديل الهيستون القمعي في نموذج الفأر لمرض الزهايمر وفي أنسجة ما بعد الوفاة للأشخاص المصابين بالمرض.
تعمل آلية الوراثة اللاجينية على تقليل تنظيم الجين وتقليل إنتاج مستقبلات الجلوتامات. يقول يان إن هذا "يؤدي إلى فقدان الوظيفة المشبكية وعجز في الذاكرة".
اتجاهات جديدة لعلاج أمراض الدماغ
نظرًا لوجود إنزيمات تتحكم في تعديل الهيستون القمعي ، تشير النتائج إلى أن الأدوية التي تستهدفها قد تكون مرشحة واعدة لعلاج مرض الزهايمر.
في مزيد من العمل مع نماذج الفئران ، أكد الفريق أنه من المحتمل أن يكون هذا هو الحال.
أدى حقن الحيوانات بمركبات تمنع الإنزيمات إلى تحسين الذاكرة العاملة والمكانية والتعرفية التي استمرت لمدة أسبوع تقريبًا.
تزامنت التحسينات أيضًا مع "استعادة التعبير عن مستقبلات الجلوتامات ووظيفتها في القشرة الأمامية" ، كما يلاحظ يان.
نادرًا ما يرتبط مرض الزهايمر وأمراض الدماغ الأخرى بجين واحد فقط. عادة ما تكون متعددة الجينات ، أي أنها تنطوي على العديد من الجينات ، ولكل منها تأثير صغير فقط.
يقول يان إنه نظرًا لأن العمليات اللاجينية غالبًا ما تؤثر على العديد من الجينات ، فإنها يمكن أن تقدم أهدافًا علاجية أكثر إثمارًا للظروف متعددة الجينات.
"يمكن للنهج اللاجيني أن يصحح شبكة من الجينات ، والتي ستعيد الخلايا بشكل جماعي إلى حالتها الطبيعية وتستعيد وظيفة الدماغ المعقدة."
زين يان ، دكتوراه.
