يدرس العلماء الروابط بين بروتين الخلايا العصبية الحركية والساركوبينيا

يدرس العلماء الروابط بين بروتين الخلايا العصبية الحركية والساركوبينيا

تشير دراسة جديدة إلى أن اعتماد بعض الاستراتيجيات وراء العلاج الناجح لمرض الضمور العضلي نخاعي المنشأ لدى الأطفال، يمكن أن يمكّن من تطوير علاجات للحد من فقدان العضلات الذي يأتي مع الشيخوخة.

في قلب كلا الاضطرابين يوجد بروتين بقاء الخلايا العصبية الحركية، الموجود في جميع أنحاء الجسم وهو مهم للحفاظ على الخلايا العصبية الحركية حية وإرسال الإشارات المناسبة من الجهاز العصبي المركزي إلى العضلات. تتسبب الطفرة الجينية التي تؤدي إلى انخفاض مستويات هذا البروتين في ضمور العضلات الشوكي (SMA)، ويعد العلاج الجيني من بين ثلاثة علاجات متاحة سريريًا لضمور العضلات الشوكي. يبلغ عمر الأطفال الأوائل الذين يتلقون العلاج الجيني الآن 6 سنوات.

استنادًا إلى ما أظهرته سنوات من أبحاث ضمور العضلات الشوكي (SMA) حول أهمية بروتين العصبون الحركي للبقاء على قيد الحياة في السلامة العصبية والعضلية، يدرس العلماء في جامعة ولاية أوهايو الروابط بين البروتين والضمور العضلي، وهو فقدان كتلة العضلات الهيكلية وقوتها المرتبط بالعمر.

تشير دراستهم الجديدة على الفئران إلى دور واضح لبقاء بروتين الخلايا العصبية الحركية (SMN) وفقدان العضلات مع تقدم العمر: كانت مستويات البروتين في الحبل الشوكي والخلايا العصبية الحركية لدى الفئران المتقدمة في العمر أقل بنسبة 22% و55%، على التوالي، من المستويات لدى الفئران في منتصف العمر، وكانت قطرات البروتين هذه مصحوبة بانخفاض وظيفة العضلات.

لقد وجدنا أن بروتين SMN والشيخوخة مرتبطان - مع تقدم العمر يتناقص البروتين ويرتبط بانخفاض الوظيفة العصبية العضلية. بناءً على ما نعرفه عن ضمور العضلات الشوكي والعلاجات، لدينا خلفية في استهداف بروتين SMN - ومن الممكن أن يكون هذا شيئًا يمكن تطبيقه على التدهور العصبي العضلي المرتبط بالعمر.

ماريا بالش، المؤلفة الرئيسية وزميلة ما بعد الدكتوراه في علم الأعصاب في كلية الطب بولاية أوهايو

تم تقديم الملصق البحثي اليوم (الثلاثاء 15 نوفمبر 2022) في مؤتمر علم الأعصاب 2022، وهو الاجتماع السنوي لجمعية علم الأعصاب.

ويشارك اثنان من الجينات، SMN1 وSMN2، في إنتاج بروتين الخلايا العصبية الحركية للبقاء على قيد الحياة. يقوم SMN1 بمعظم العمل لإنتاج البروتين كامل الطول وهو أمر بالغ الأهمية لبقاء الخلايا العصبية الحركية ووظيفتها. يساهم SMN2، الذي غالبًا ما يكون له شكل مقطوع، بشكل ضئيل في إنتاج البروتينات كاملة الطول ويمكن اعتباره مساعدًا - يرتبط وجود المزيد من نسخ جين SMN2 بأشكال أكثر اعتدالًا من SMA.

وجد فريق ولاية أوهايو أن الفئران التي تم تصميمها للتعبير عن مستويات أعلى من المعتاد من بروتين SMN كانت تتمتع بمرونة عصبية عضلية إجمالية أعلى وتعافت بسرعة أكبر من إصابات الأعصاب.

الكتاب الاليكتروني لعلم الأعصاب

تجميع لأهم المقابلات والمقالات والأخبار من العام الماضي. تنزيل نسخة مجانية

وقال كبير الباحثين آرثر بورغس، أستاذ الكيمياء البيولوجية والصيدلة وعلم الوراثة الجزيئية في ولاية أوهايو، والذي طور نموذج الفأر الذي ساهم في تطوير أبحاث SMA: "لقد أثار هذا بعض الأسئلة". "يتطور لدى الأشخاص المختلفين مستويات مختلفة من الضعف مع تقدمهم في السن. لماذا يكون بعض الأشخاص مقاومين تمامًا له والبعض الآخر أكثر عرضة له؟

"مع تقدم العمر والضمور العضلي، يزداد خطر الإصابة بسبب السقوط. لذلك فهي مسألة مهمة."

على الرغم من أن الباحثين يتوقعون أن يلعب مزيج من الجينات والسلوك دورًا، بناءً على النتائج التي توصلوا إليها حتى الآن، إلا أن هناك فرصة لمعالجة المشكلة عن طريق جعل الجسم المتقدم في السن ينتج المزيد من بروتين SMN.

قارنت هذه الدراسة الجديدة سلسلة من القياسات في الفئران، مقسمة إلى ثلاث فئات عمرية: 6-10 أشهر، و21 شهرًا، و27 شهرًا، والتي تقابل في السنوات البشرية تقريبًا 35-50، و55، وأكثر من 70 عامًا.

بالإضافة إلى الانخفاض الطبيعي في مستويات البروتين في النخاع الشوكي والخلايا العصبية الحركية مع تقدم العمر، اكتشف الباحثون اتجاهات أخرى لدى الفئران الأكبر سنا: أيضا انخفاض في عدد الوحدات الحركية أو الخلايا العصبية الحركية والخلايا العضلية التي تحفزها، مثل انخفاض وظيفة العضلات التي تستجيب لتحفيز الأعصاب.

فيما يتعلق بطرق العلاج المحتملة، فإن العلاج الجيني بوساطة الفيروسات الموجود حاليًا في العيادة للرضع المصابين بضمور العضلات الشوكي ليس حلاً محتملاً بسبب الكمية الكبيرة من الفيروس التي قد تكون مطلوبة للبالغين. يستكشف الفريق طرقًا أخرى لزيادة إنتاج SMN.

وقال بالش: "نحن نعلم في مجال ضمور العضلات الشوكي أن الزيادة المستهدفة في بروتين SMN يمكن تناولها من اتجاهات متعددة. وإذا تمكنا من تحديد أن هذا هدف علاجي قابل للتطبيق في الشيخوخة، فهناك الكثير من الأبحاث التي يمكننا الاعتماد عليها لتعزيز اتجاه العلاجات المرتبطة بالعمر".

تم دعم هذا العمل بمنح من المعاهد الوطنية للصحة. وكان الباحث الرئيسي الرئيسي هو دبليو ديفيد أرنولد، الذي يعمل الآن في جامعة ميسوري.

ومن بين المؤلفين المشاركين براميلا بوبيلي من ولاية أوهايو، وهالي هاريس، وروشيل رودريغو، وديبتي تشوغ، وشيترا أيير، وأنتون بلاتنيك؛ وفلورنس روسيل وأناليزا هارتلوب من مستشفى الأطفال الوطني.

مصدر:

جامعة ولاية أوهايو

.