قام الدكتور هيثم أمل من كلية الطب بتطوير طريقة مبتكرة من شأنها أن تؤدي إلى تطوير علاجات مستهدفة لمختلف الاضطرابات العصبية
أكسيد النيتريك (NO) هو جزيء إشارة مهم ينظم عمل الأعضاء المختلفة، بما في ذلك الدماغ. S-nitrosylation (SNO)، وهي عملية تعديل البروتين بواسطة أكسيد النيتروجين، والتي تتضمن ارتباطه بنهاية حمض أميني يسمى السيستين، هي آلية رئيسية في نقل الإشارات في الخلية العصبية. قام الدكتور هيثم أمل، رئيس مختبر علم الأعصاب ونقل الإشارات والطب الانتقالي في كلية الطب في الجامعة العبرية، بتطوير طريقة مبتكرة في مجال قياس الطيف الكتلي منذ عدة سنوات خلال فترة ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الذي يميز المواد حسب كتلتها ويحدد البروتينات التي خضعت لعملية SNO. وقد أسفرت هذه الطريقة، جنبًا إلى جنب مع علم الأحياء الحسابي، عن اختراقين في أبحاث الدماغ المنشورة في مجلتي الطب الحيوي والتقارير العلمية.
كشفت الدراسة الأولى، التي نُشرت في مجلة Biomedicines، لأول مرة عن اختلافات كبيرة بين الجنسين في الوظائف البيولوجية المتأثرة بـ NO وSNO في قشور الفئران. تتم معظم الدراسات التجريبية على الحيوانات الذكور، على الرغم من وجود اختلافات كبيرة بين الذكور والإناث في الآليات المشاركة في نقل الإشارات. ومن أجل الكشف عن الاختلافات، استخدم الدكتور أمل وفريقه طريقة طورها بالتعاون مع علم الأحياء الحسابي - وبالفعل أظهرت الدراسة أن هناك تغييرًا كبيرًا أحدثه SNO في مختلف العمليات العصبية والتشابكية لدى إناث الفئران، وعلى ومن ناحية أخرى، تتأثر العمليات في الهيكل الخلوي بـ SNO في ذكور الفئران. د.أمل: "درسنا العمليات الجزيئية والبيولوجية لدى كلا الجنسين ووجدنا اختلافاً كبيراً وعمليات مختلفة تتأثر بـ SNO بين الذكور والإناث. تزودنا هذه الدراسة بنظرة ثاقبة لأدوار عملية نيتروزيليشن S في الذكور والإناث، والتي توفر دليلًا قويًا على الاختلافات بين الجنسين في العديد من العمليات البيولوجية ومسارات الإشارات، والتي ستفتح اتجاهات بحثية مستقبلية حول الاختلافات بين الذكور والإناث في الاضطرابات العصبية. "
وقد ساعدته طريقة قياس الطيف الكتلي التي طورها الدكتور أمل على تحقيق إنجاز آخر في اكتشاف التغيرات المرتبطة بشيخوخة الدماغ. تعتمد شيخوخة الخلايا على معدل تراكم الأضرار التأكسدية والنيتروجينية للحمض النووي والبروتينات. تشير البيانات التراكمية إلى تورط البروتين الذي خضع لعملية SNO في اضطرابات الدماغ المختلفة، ومع ذلك، لا تزال التغييرات ومشاركة SNO في عملية نمو الدماغ من الشباب إلى البالغين وعملية الشيخوخة غير معروفة. وفي دراسة نشرت في مجلة التقارير العلمية، استخدم الدكتور أمل طريقته لفحص مجموعة البروتينات التي خضعت لعملية SNO في الفئران الصغيرة والبالغة، سواء في القشرة الدماغية أو في الجسم المخطط (منطقة في الدماغ) ويعزى ذلك إلى دور التخطيط والتحكم في الحركة والمشاركة في العمليات المعرفية الأخرى). . وأوضحت الدكتورة أمل أنه "تم إثراء العمليات البيولوجية المهمة ومجموعات البروتين المرتبطة بالتعبير في الخلايا العصبية لدى الفئران البالغة"، وتابعت "كشف التحليل الكمي الموسع عن وجود مجموعة كبيرة ومتنوعة من البروتينات التي لديها القدرة على أن تكون عوامل مرضية، والتي زادت بشكل ملحوظ في الفئران البالغة". الفئران البالغة. "لقد سمح لنا نهجنا، جنبًا إلى جنب مع علم الأحياء الحسابي واسع النطاق، بإجراء توصيف على مستوى النظام وتحديد البروتينات الرئيسية والعمليات البيولوجية التي يمكن أن تكون أهدافًا دوائية للشيخوخة واضطرابات الدماغ في الدراسات المستقبلية"
وأضافت الدكتورة أمل: "إن طريقة قياس الطيف الكتلي التي طورناها مع أدوات علم الأحياء الحسابي والكيمياء الحيوية وعلم الصيدلة والسلوك قد حققت بالفعل العديد من الإنجازات في مجال التوحد والزهايمر وما زالت اليد مائلة". "نأمل أن تؤدي المعلومات التي نجحنا فيها وسنكون قادرين على تقديمها من خلال أدوات البحث المختلفة المتاحة لنا، في المستقبل إلى تطوير أكثر كفاءة ودقة لأدوية الأمراض العصبية."
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
