علماء يجدون هدفًا جديدًا محتملًا للعلاج المبكر

تنظم بروتينات HSPGs، التي توجد على سطح الخلايا وفي المصفوفة خارج الخلية، إصلاح الخلايا وتعزز أنظمة إشارات نمو الخلايا. سلاسل كبريتات الهيباران (السكر) ترتبط البروتينات بالبروتينات حتى تتمكن من التأثير على العمليات بما في ذلك نمو الخلايا، والتفاعل بين الخلية وبيئتها، والالتهام الذاتي – وهي عملية تزيل التجمعات البروتينية (سمة مرض الزهايمر) والأجزاء التالفة من الخلايا.

وقال سكوت سيليك، قائد فريق البحث وأستاذ الكيمياء الحيوية وعلم الأحياء الجزيئي في كلية إيبرلي للعلوم في جامعة ولاية بنسلفانيا، في بيان صحفي:

“في المراحل المبكرة من العديد من الأمراض العصبية التنكسية، يتم المساس بالالتهام الذاتي، مما يعني أن الخلايا لديها قدرة إصلاح منخفضة.”

“في هذه الدراسة، توصلنا إلى أن البروتينات المعدلة بكبريتات الهيباران تعمل على قمع إصلاح الخلايا المعتمد على الالتهام الذاتي. وعلاوة على ذلك، أظهرنا أنه من خلال المساس ببنية ووظيفة التعديلات السكرية لهذه البروتينات، تزداد مستويات الالتهام الذاتي حتى تتمكن الخلايا من معالجة الضرر.

— سكوت سيليك، قائد الأبحاث

وقد أشارت الدراسات إلى وجود خلل في كبريتات الهيباران في مرض الزهايمر، ولكن لم يتم الكشف عن دورها المحدد في تطور الاضطراب بعد.

ومن خلال إجراء تحليلات على خطوط الخلايا البشرية وخلايا دماغ الفأر التي تعبر عن جوانب من مرض الزهايمر، أظهر الباحثون في هذه الدراسة لأول مرة أن HSPGs تنظم العمليات الخلوية التي تتأثر بالعديد من الأمراض العصبية التنكسية.

ثم قاموا بخفض وظيفة HSPGs في هذه الخلايا ووجدوا أن التغييرين اللذين يحدثان في وقت مبكر من مسار الأمراض العصبية التنكسية قد انعكسا. تحسنت وظيفة الميتوكوندريا – التي توفر الطاقة للخلية – وانخفض تراكم الدهون في الخلايا.

وللتحقق من نتائجهم، استخدم الباحثون نموذجًا حيوانيًا لمرض الزهايمر. واستخدموا ذباب الفاكهة الذي تم تعديله بحيث يعاني من نقص في بروتين البريسينيلين، والذي يحاكي تأثير طفرة في جين البريسينيلين، PSEN1، وهو السبب الأكثر شيوعًا لمرض الزهايمر العائلي (المبكر).

وأوضح سيليك أن تغير جيني نادر وقد وجد الباحثون أن بروتين آخر، وهو APOE، يمكن أن يؤخر تأثير طفرة PSEN1، في بعض الأحيان لعقود من الزمن. واقترح أن استهداف هاتين المادتين والإنزيمات التي تصنع كبريتات الهيباران يمكن أن يساعد في منع التنكس العصبي لدى البشر.

وفي ذبابة الفاكهة، نجح الباحثون في تقليص وظيفة مجموعة HSPGs، التي تعمل على قمع موت الخلايا العصبية وتصحيح عيوب الخلايا الأخرى.

ويشيرون إلى أن تعطيل بنية تعديلات كبريتات الهيباران يمنع أو يعكس المشاكل الخلوية المبكرة في هذه النماذج من مرض الزهايمر.

وسلط سيليك الضوء على إمكانات النتائج التي توصل إليها الفريق:

وقال في بيان صحفي: “هناك حاجة ماسة للتركيز على التغيرات الخلوية التي تحدث في أقرب وقت ممكن من تطور المرض وتطوير علاجات تمنعها أو تعكسها”.

وأضاف: “لقد أثبتنا أن انخفاض الالتهام الذاتي، والعيوب في الميتوكوندريا، وتراكم الدهون ــ وهي كلها تغيرات شائعة في الأمراض العصبية التنكسية ــ يمكن منعها عن طريق تغيير فئة واحدة من البروتينات، تلك التي تحتوي على تعديلات كبريتات الهيباران. ونعتقد أن هذه الجزيئات تشكل أهدافاً واعدة لتطوير الأدوية”.

ورحبت الدكتورة كورتني كلوسكي، مديرة المشاركة العلمية في جمعية الزهايمر، بالنتائج لكنها أكدت أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث:

“تستند هذه الدراسة المثيرة للاهتمام، ولكنها أولية للغاية، إلى بحث أجري على نموذج ذبابة الفاكهة لمرض الزهايمر. وفي حين أن النماذج الحيوانية للمرض تشبه إلى حد ما كيفية تطور مرض الزهايمر لدى البشر، إلا أنها لا تحاكي المرض لدى البشر تمامًا.”

“إن النماذج مهمة في مساعدتنا على فهم البيولوجيا الأساسية للمرض، ولكننا بحاجة إلى دراسات بشرية في مجموعات سكانية ممثلة حتى يتم التحقق من صحة الأفكار بشكل كامل. لذلك، هناك حاجة إلى المزيد من البحث لفهم الدور المحتمل للبروتينات المعدلة بكبريتات الهيباران في مرض الزهايمر كما هو مذكور في هذه المخطوطة” الأخبار الطبية اليوم.