يسلط البحث الضوء على جانب غير مدروس من مرض الزهايمر

يسلط البحث الضوء على جانب غير مدروس من مرض الزهايمر

غالبًا ما يكون فقدان الذاكرة العلامة الأولى لمرض الزهايمر، يليه الارتباك وصعوبة التفكير. تعكس هذه الأعراض النمط النموذجي لتفاقم تلف أنسجة المخ. تتركز مجموعات البروتين السامة في البداية في الفص الصدغي للدماغ -؛ منطقة الذاكرة -؛ قبل أن ينتشر إلى أجزاء الدماغ المهمة للتفكير والتخطيط.

تقدم دراسة أجراها باحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس أدلة حول سبب تعرض أجزاء معينة من الدماغ بشكل خاص لأضرار الزهايمر. يتعلق الأمر بجين APOE، وهو أكبر عامل خطر وراثي لمرض الزهايمر. ووجدوا أن أجزاء الدماغ التي يكون فيها APOE أكثر نشاطا هي المناطق التي تعاني من أكبر قدر من الضرر.

تساعد النتائج، التي نُشرت في 16 نوفمبر في مجلة Science Translational Medicine، في تفسير سبب اختلاف أعراض مرض الزهايمر في بعض الأحيان، وتسلط الضوء على جانب غير مدروس من مرض الزهايمر يشير إلى أن الآليات البيولوجية التي لم يتم اكتشافها بعد قد تلعب دورًا مهمًا في المرض.

هناك بعض الأشكال النادرة وغير النمطية من مرض الزهايمر والتي يصاب فيها الأشخاص في البداية بمشاكل في الكلام أو الرؤية بدلاً من مشاكل في الذاكرة. عندما تقوم بمسح أدمغتهم، ترى ضررًا في اللغة أو المناطق البصرية وليس كثيرًا في مناطق الذاكرة. غالبًا ما يتم استبعاد الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر غير النمطي من الدراسات البحثية لأنه من الأسهل دراسة مجموعة يعاني فيها الجميع من نفس الأعراض. لكن هذا التباين يخبرنا أن هناك أشياء مازلنا لا نفهمها حول كيفية وسبب تطور مرض الزهايمر بهذه الطريقة. هناك سبب لتلف مناطق معينة من الدماغ وعدم تلف مناطق أخرى، ولا نعرف هذا السبب بعد. وكل سر نكشفه عن هذا المرض يجعلنا أقرب إلى ما نحتاج إلى معالجته.

بريان أ. جوردون دكتوراه، مؤلف دراسة أول وأستاذ مساعد في علم الأشعة، معهد مالينكرودت للأشعة، كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس

يبدأ مرض الزهايمر ببروتين في الدماغ يعرف باسم بيتا أميلويد. يبدأ البروتين في التراكم على شكل لويحات قبل عقدين أو أكثر من ظهور العلامات الأولى للمشاكل العصبية. وبعد سنوات من تراكم الأميلويد، ظهرت تشابكات من بروتين تاو؛ بروتين دماغي آخر -؛ تبدأ في التشكل. بعد فترة وجيزة، تبدأ الأنسجة في المناطق المصابة بالذبول والموت، ويبدأ التدهور المعرفي.

لفهم سبب حدوث تلف الدماغ الناتج عن مرض الزهايمر، قام جوردون وزملاؤه -؛ بما في ذلك المؤلف الأول آيلين دينسر، وهو فني في مختبر جوردون -؛ قام الباحثون بفحص 350 شخصًا تطوعوا لدراسات الذاكرة والشيخوخة من خلال مركز تشارلز إف وجوان نايت لأبحاث مرض الزهايمر التابع لكلية الطب. خضع المشاركون لمسح للدماغ حتى يتمكن الباحثون من قياس كمية وموقع لويحات الأميلويد وتشابكات تاو، بالإضافة إلى أحجام مناطق الدماغ المختلفة.

الكتاب الاليكتروني لعلم الأعصاب

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

قارن الباحثون أنماط تكتلات البروتين وتلف الأنسجة لدى المتطوعين مع أنماط التعبير الجيني لـ APOE والجينات الأخرى المرتبطة بمرض الزهايمر كما هو موضح في أطلس Allen Human Brain Atlas، وهي خريطة مفصلة للتعبير الجيني في الدماغ البشري أنشأها معهد Allen لعلوم الدماغ.

قال جوردون، وهو أيضًا أستاذ مساعد في علم النفس وعلوم الدماغ: "كان هناك تطابق وثيق بين المكان الذي ترى فيه تعبيرًا عاليًا عن APOE والمكان الذي ترى فيه تشابكات تاو وتلف الأنسجة". "وليس فقط APOE. على سبيل المثال، إذا نظرت إلى أفضل 20 جينًا مرتبطًا بمرض الزهايمر، فستجد أنها كلها يتم التعبير عنها بأنماط متشابهة في الفص الصدغي. هناك شيء مختلف جوهريًا في هذه المناطق يجعلها عرضة لتلف الدماغ الناتج عن مرض الزهايمر، ومن المحتمل أن يكون هذا الاختلاف متراكمًا منذ الولادة ويتأثر بالجينات الوراثية للشخص."

يحمل كل شخص نسخة ما من جين APOE، لكن الأشخاص الذين يحملون متغير APOE4 أكثر عرضة للإصابة بمرض الزهايمر بما يصل إلى 12 مرة من عامة السكان، وفي سن أصغر. لقد عرف الباحثون في مرض الزهايمر منذ فترة طويلة أن APOE4 يزيد من تراكم بيتا أميلويد في أدمغة الناس. قام ديفيد هولتزمان، دكتوراه في الطب، وباربرا بيرتون، وأستاذ علم الأعصاب المتميز روبن م. موريس الثالث، وزملاؤه بدراسة الفئران التي تطور تشابكات تاو ولكن ليس لويحات أميلويد وأظهروا أن APOE4 يزيد أيضًا من تلف تاو حتى في غياب الأميلويد.

ولتقييم تأثير المتغير عالي الخطورة من APOE على تلف الدماغ المرتبط ببروتين تاو لدى الأشخاص، صنف الباحثون كل مشارك على أنه يحمل المتغير عالي الخطورة أم لا، وقاموا بتحليل مجموعات البروتين والضمور في أدمغتهم.

وقال جوردون: "من المرجح أن يبدأ حاملو APOE4 في تراكم الأميلويد، مما يضعهم على الطريق إلى مرض الزهايمر". "ثم بالنسبة لنفس الكمية من الأميلويد، فإنها تحصل على المزيد من تشابكات تاو، مما يؤدي إلى المزيد من الضمور. إنها ضربة مزدوجة للدماغ."

في العمل المستقبلي، يريد جوردون وزملاؤه دراسة كيفية ارتباط أنماط التعبير الجيني بأنماط تلف بروتين تاو لدى الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر غير النمطي.

"عندما نرى شخصًا يعاني من مشاكل في الرؤية، هل هناك توقيع جيني محدد يتوافق مع المناطق المتضررة في الدماغ؟" سأل جوردون. "نريد أن نعرف لماذا يعاني بعض الأشخاص من هذه الأنماط المتغيرة وماذا يعني ذلك حول كيفية تطور مرض الزهايمر وكيف يمكن علاجه."

مصدر:

كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس

مرجع:

دينسر، أ، وآخرون. (2022) يتفاعل النمط الجيني APOE ε4 والأميلويد β والجنس للتنبؤ ببروتين تاو في المناطق ذات التعبير العالي لـ APOE mRNA. العلوم الطب الانتقالي. doi.org/10.1126/scitranslmed.abl7646.

.