ضمور الدماغ الكبير

هل التفاعل المتسلسل للبروتينات السامة يكمن وراء جميع الأمراض التنكسية في الدماغ؟ / ديانا كوون

تم نشر المقال بموافقة مجلة Scientific American Israel وشبكة Ort Israel

في النسخة البشرية من "مرض جنون البقر"، المعروف باسم مرض كروتزفيلد جاكوب، يتدهور الدماغ، وتنشأ فيه مساحات فارغة، مما يسبب تفاقم الخرف بسرعة. وفي 90% من الحالات، يموت المرضى المصابون بهذا المرض خلال عام واحد. العوامل المسببة للمرض هي البريونات: البروتينات التي خضعت للطي غير الصحيح ويمكن أن تتسبب في طي البروتينات الطبيعية الموجودة حولها بشكل غير صحيح وتراكمها. وعرف العلماء أن هذه البروتينات المرضية، التي تتكاثر من تلقاء نفسها، تسبب بعض أمراض الدماغ النادرة، مثل مرض الكورو الشائع في بابوا غينيا الجديدة. لكن الأدلة المتراكمة تشير إلى دور البريونات في العديد من أمراض التنكس العصبي، إن لم يكن كلها، بما في ذلك مرض الزهايمر، ومرض هنتنغتون، ومرض باركنسون، والتي تتميز أيضًا بتراكم البروتينات غير المطوية.

وحتى وقت قريب، لم يكن هناك أي دليل على أن البروتينات المعطلة الموجودة في أدمغة الأشخاص الذين يعانون من هذه الأمراض المعروفة يمكن أن تنتقل مباشرة من شخص لآخر. لكن هذا الاتجاه تغير فجأة في سبتمبر 2015، عندما قدمت دراسة جديدة نشرت في مجلة نيتشر أول تلميح إلى أن مثل هذا الانتقال من إنسان إلى آخر قد يكون ممكنا.

أجرى جون كولينج، طبيب الأعصاب من جامعة كوليدج لندن، وزملاؤه تشريح الجثث لدراستهم على ثمانية مرضى توفوا بين سن 36 و51 عامًا من كروتزفيلد جاكوب. أصيب جميع الأشخاص بالمرض بعد علاجهم بهرمون النمو الذي تبين لاحقًا أنه ملوث بالبريونات. لكن المفاجأة كانت تنتظر الباحثين عندما اكتشفوا في ستة من الأدمغة أيضًا السمات المميزة لمرض الزهايمر: كتل من بروتينات بيتا أميلويد التي تميز المرض، على الرغم من أنه كان من المفترض أن يكون المرضى أصغر من أن تظهر عليهم مثل هذه الأعراض.

تشير هذه الملاحظات إلى أن حقن الهرمونات المصابة ربما تحتوي على كميات صغيرة من بيتا أميلويد التي حفزت تكوين المزيد من البروتينات المشابهة لها. لا يُعد مرض الزهايمر أو أي مرض بريون بشري معروف اليوم معديًا عن طريق الاتصال المباشر. ومع ذلك، فإن إصابة البشر بأمراض البريون حدثت بسبب إجراءات طبية معينة، وفي حالة كورو بسبب أكل لحوم البشر. وبالتالي فإن البحث الجديد يثير احتمال أن يكون مرض الزهايمر مرضًا معديًا له مسببات مشابهة لأمراض البريون.

ويثير الاكتشاف الجديد ردود فعل، لكن الخبراء يقترحون الحذر من سوء تفسير النتائج. على سبيل المثال، يشير عالم الأحياء العصبية جون تروينوفسكي من جامعة بنسلفانيا إلى صغر حجم العينة وعدم وجود أدلة مباشرة على العدوى التي قد تدعم وجود علاقة سببية. ولكن إذا تبين في نهاية المطاف أن مرض الزهايمر وغيره من أمراض التنكس العصبي في الجهاز العصبي يشتركون بالفعل في نفس المسار المرضي ونفس الآلية، فإن العلاجات ستكون قادرة على التكيف مع كل هذه الأمراض.

ويقول كلاوديو سوتو، أستاذ علم الأعصاب في مركز العلوم الصحية بجامعة تكساس في هيوستن: "قد تحدث العدوى فقط في نسبة صغيرة من الحالات لدى البشر". "لكن المبدأ الكامن وراء هذه الظاهرة هو الشيء المهم، وقد يؤدي إلى فرص علاج وتشخيص جديدة." ويعكف علماء مثل سوتو وكولينج الآن على استكشاف طرق للكشف عن مجموعات صغيرة من البروتينات المعدية في سوائل الجسم، وهو النوع الذي يشتبه في تورطه في مرض الزهايمر وغيره من أمراض التنكس العصبي. مثل هذه الاختبارات قد تعزز طرق تشخيص هذا النوع من المرض.

لكن من المفترض أنه سيكون من الصعب اكتشاف البروتينات التالفة. في دراسة أجراها ماتياس أوكر من جامعة توبنغن في ألمانيا وزملاؤه، والتي نُشرت في العدد الإلكتروني من مجلة Nature Neuroscience في سبتمبر 2015، تطلبوا أساليب حساسة بشكل خاص لتحديد مواقع تجمعات صغيرة من بروتينات بيتا أميلويد، المعروفة باسم التجميع. النواة في أدمغة الفئران. ويبدو أن هذه النوى تحتفظ بخصائصها المرضية حتى بعد مرور نصف عام من عدم النشاط. وبالتالي، قد توجد هذه البروتينات الشبيهة بالبريون في الدماغ لفترة طويلة قبل ظهور الأعراض، وبمستويات منخفضة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها في الاختبارات الروتينية.

بروتين معين، والذي قد يعمل مثل البريون، قد يسبب العديد من الأمراض، وفقا لبحث نشر في صيف عام 2015 من قبل الحائز على جائزة نوبل ستانلي بروسينر، الذي اكتشف البريونات في الثمانينات. اكتشف بروسينر وزملاؤه أن "نوعًا" من بروتين ألفا سينوكلين، الذي تم طيه بشكل خاطئ ويشارك في مرض باركنسون، يمكن أن يسبب أيضًا مرضًا تنكسيًا مشابهًا ولكنه نادر يسمى ضمور الأنظمة المتعددة. ولا شك أن الدراسات ستركز في المستقبل على محاولة فهم كيفية اختلاف إصدارات هذه البروتينات المسببة للأمراض وكيف يؤثر شكلها الفريد على طبيعتها المسببة للأمراض. يقول لاري س. ووكر من جامعة إيموري، والذي شارك في الدراسة المنشورة في مجلة Nature Neuroscience: "هناك أدلة على أن كلا من البريونات وأميلويدات بيتا لها عدة سلالات ذات تأثيرات بيولوجية مختلفة للغاية". "أعتقد أن فهم هذه الظاهرة سيوفر لنا نظرة ثاقبة لما يحدث أثناء المرض."

ومع تراكم الأدلة، يعتقد المزيد من العلماء الآن أن العمليات التي تنطوي على جزيئات شبيهة بالبريون تكمن وراء جميع الأمراض التنكسية العصبية. توقع بروسينر ذلك: في محاضرته التي ألقاها بمناسبة حصوله على جائزة نوبل عام 1997، توقع أن فهم تكوين البريونات "سيفتح الباب أمام أساليب جديدة لفك رموز أسباب الأمراض التنكسية الأكثر شيوعًا في الجهاز العصبي، بما في ذلك مرض الزهايمر ومرض باركنسون ومرض لو جيريج". (ALS) وسيسمح بتطوير أدوية فعالة لعلاجه."