باحثون: بروتين غير متوقع قد يلعب دورا باضطراب الدماغ الشائع

اكتشف علماء الكيمياء الحيوية بجامعة كاليفورنيا في دراسة جديدة أليافا بأدمغة الأشخاص الذين يعانون من شكل من أشكال التنكس الفصي الجبهي الصدغي (FTLD)، وهو اضطراب عصبي أكثر شيوعًا بعد مرض ألزهايمر وباركنسون؛ لكن المثير للدهشة أن نوع البروتين الذي توقعوه في هذه الألياف التي يحتمل أن تكون ضارة لم يكن موجودًا على الإطلاق؛ وبدلاً من ذلك، تم تحديد بروتين غير معروف يسمى «TMEM106B» باعتباره الجاني، وذلك حسبما نشر موقع «ميديكال إكسبريس» الطبي المتخصص.
وقال باحثو الدراسة التي نشرت نتائجها بمجلة «نيتشر» العلمية «من المرجح أن تؤدي إلى تركيز جديد على TMEM106B في FTLD وأمراض الدماغ المماثلة».
وكان معروفا أن العلماء اكتشفوا منذ سنوات أن ليفية أميلويد (هياكل ليفية شبيهة بالحبال تتكون من جزيئات بروتينية مرتبطة ارتباطًا وثيقًا) موجودة في أدمغة مرضى ألزهايمر ومرض باركنسون من المحتمل أن تلعب دورًا في تطور هذه الاضطرابات.
وفي الدراسة الجديدة، تضرب «FTLD»، التي تنطوي على تلف الفص الجبهي والصدغ للدماغ، الأشخاص في وقت مبكر من العمر مقارنة بمرض ألزهايمر وباركنسون، مما يتسبب في الإصابة بالخرف لدى 80 من بين 100000 شخص تتراوح أعمارهم بين 45 و 64 عامًا. ويمكن أن تشمل الأعراض تغيرات حادة في السلوك وتراجعا في مهارات اللغة. فيما يتميز شكل المرض الذي درسه الباحثون جزيئيًا بتجمعات كروية كثيفة في خلايا الدماغ، والتي تتكون من البروتين «TDP-43».
وقد افترض فريق الدراسة (UCLA) أنه إذا كانت هناك ألياف أميلويد في أدمغة الأشخاص المصابين بـ FTLD، فستتكون هذه الألياف من «TDP-43».
وكان المؤلفان الرئيسيان للدراسة (يي شياو جيانغ طالب الدراسات العليا في البيولوجيا الجزيئية بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس وزميل ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا تشين كاو وكلاهما يعملان في مختبر أستاذ جامعة كاليفورنيا في لوس أنجليس ديفيد أيزنبرغ) قادرين بالفعل على استخراج ألياف الأميلويد من أنسجة المخ المجمدة التي قدمتها «مايو كلينك» من أربعة مرضى متوفين تم تشخيص إصابتهم بـ«FTLD-TDP». ومع ذلك، باستخدام تقنية تسمى المجهر الإلكتروني المبرد - التي سمحت لهم بتصوير الجزيئات الحيوية الكبيرة بتفاصيل غير عادية - قرروا، جنبًا إلى جنب مع باحث المعلومات الحيوية في جامعة كاليفورنيا مايكل صوايا، أن الألياف تتكون فقط من «TMEM106B» أو بروتين الغشاء «106B».
جدير بالذكر ان علماء الجينات لا يعرفون عن «TMEM106B» الكثير رغم انهم وجدوا دليلًا قبل عقد من الزمان على أن طفرة في البروتين هي عامل خطر للإصابة بـ FTLD ، كما قال كبير الباحثين أيزنبرغ أستاذ علم الأحياء الجزيئي بجامعة كاليفورنيا بلوس أنجليس ومعهد «هوارد هيوز».
وترتبط الترسبات المرضية لبروتينات الأميلويد بأكثر من 50 من الأمراض التنكسية والمميتة، وفقًا لأيزنبرغ؛، الذي درس ألياف الأميلويد لسنوات.
وفي ورقة «نيتشر» عام 2005، أفاد أيزنبرغ وفريق دولي من الكيميائيين وعلماء الأحياء الجزيئية بأن هذه الألياف تتكون من بروتينات تتشابك مثل أسنان السحاب؛ وهي ملاحظة دعمتها الدراسات الحديثة قالت إن «TMEM106B» يشكل سحابات جزيئية متعددة.
وأشار أيزنبرغ إلى أن التحليل البنيوي للفريق لألياف «TMEM106B» يظهر أنها تشترك في الميزات مع الألياف المسببة للأمراض؛ التي شوهدت في مرض ألزهايمر وباركنسون ولكنها أكثر تعقيدًا؛ مثل تلك الألياف الأخرى؛ فهي مصنوعة من أكوام من آلاف الطبقات، كل طبقة تتكون من جزيئات بروتينية مفردة ذات شرائح مستقيمة وزوايا منحنية قابلة للطي بشكل معقد.
لكن من غير الواضح أيضًا الدور الذي يمكن أن تلعبه بروتينات TDP-43، إن وجدت؛ والتي تتمثل وظيفتها الطبيعية برعاية جزيئات الحمض النووي الريبي التي تحمل مخططات الحمض النووي للبروتينات من نواة خلايا الدماغ إلى السيتوبلازم.
وفي هذا يقول أيزنبرغ «يمكن العثور على TMEM106B على أنه سبب لـ FTLD. وفي هذه الحالة، ستساعد معرفتنا بالهيكل في تصميم العلاجات... وقد تكتشف الأبحاث الإضافية أيضًا وجود صلة بين أفعال TMEM106B و TDP-43. لكن من السابق لأوانه معرفة ذلك. إلا انه على الأقل، ستنبه الورقة الحالية مجتمع الباحثين الذين يدرسون التنكس العصبي إلى أن بروتينًا جديدًا قد يلعب دورًا محتملاً».