اكتشاف بروتين جديد قد يفتح الطريق لعلاج مرض ألزهايمر

أظهر علماء من كلية الطب بجامعة جون هوبكنز، أن نتائج دراسة جديدة تعزز الجهود المبذولة لاستهداف بروتين جديد لعلاج مرض ألزهايمر، بروتين يُنتج غازًا مهمًا في الدماغ.

أجريت التجارب على فئران معدلة وراثيًا، وأكدت أن البروتين Cystathionine γ-lyase (CSE)، المعروف عادة بإنتاج غاز كبريتيد الهيدروجين المسؤول عن رائحة البيض الفاسد، له دور حيوي في تكوين الذاكرة، حسبما أوضحت بندو بول، أستاذة مشاركة في علم العقاقير وعلم النفس وعلم الأعصاب، والتي قادت الدراسة.

نُشرت النتائج في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences، وهدفت الدراسة إلى فهم البيولوجيا الأساسية للبروتين وتقييم قيمته كهدف دوائي جديد لتعزيز التعبير عن CSE في البشر للمحافظة على صحة الخلايا الدماغية وإبطاء تقدم الأمراض العصبية التنكسية.

تشير الدراسات السابقة إلى أن كبريتيد الهيدروجين يحمي الخلايا العصبية لدى الفئران، لكن الغاز سام عند الجرعات العالية، مما يمنع استخدامه مباشرة في الدماغ، لذلك يركز الباحثون على كيفية الحفاظ على مستوياته الدقيقة في الخلايا العصبية بأمان.

نتائج التجارب على الفئران المعدلة وراثيًا

أظهرت التجارب أن الفئران التي تفتقر إلى إنزيم CSE تعاني من فقدان الذاكرة والتعلم، وتظهر مستويات مرتفعة من الإجهاد التأكسدي، وأضرارًا في DNA، وضعفًا في سلامة الحاجز الدموي الدماغي—وهي علامات مميزة لمرض ألزهايمر.

نشأت هذه التجارب من تقرير سابق عام 2014 من مختبر سولومون سنايدر، أستاذ فخري في علم الأعصاب وعلم العقاقير وعلم النفس، حيث وُجد أن CSE يحافظ على صحة الدماغ في فئران مصابة بمرض هنتنغتون.

في هذه الدراسة، استخدم العلماء فئرانًا معدلة وراثيًا تفتقر إلى بروتين CSE، تم إنشاؤها في 2008، وأظهرت الدراسات حينها أهمية CSE في الوظائف الوعائية وضغط الدم.

وفي 2021، تبين أن CSE لا يعمل بشكل صحيح في فئران ألزهايمر، وأن حقن كميات ضئيلة جدًا من كبريتيد الهيدروجين ساعدت في حماية صحة الدماغ.

تأثير CSE على الذاكرة وصحة الدماغ

قارنت التجارب بين ذاكرة الفضاء للفئران التي تفتقر إلى CSE والفئران العادية باستخدام متاهة بارنز، في عمر شهرين، تمكنت جميع الفئران من تجنب الضوء الساطع والعثور على المأوى خلال ثلاث دقائق، لكن عند عمر ستة أشهر، فشلت الفئران التي تفتقر إلى CSE في إيجاد طريق الهروب، بينما استمرت الفئران العادية في النجاح.

أظهرت الفئران التي تفتقر إلى CSE أيضًا اضطرابات في تكوين الخلايا العصبية الجديدة في منطقة الحصين، وهو أمر حاسم للتعلم والذاكرة.

باستخدام تقنيات تحليلية متقدمة، تبين انخفاض أو غياب التعبير عن البروتينات المرتبطة بتكوين الخلايا العصبية.
كما أظهرت مجاهر إلكترونية عالية القدرة وجود تلف في الأوعية الدموية وضعف الحاجز الدموي الدماغي، بالإضافة إلى صعوبة هجرة الخلايا العصبية الجديدة إلى منطقة الحصين.

آفاق علاج ألزهايمر

يعاني أكثر من ستة ملايين شخص في الولايات المتحدة من مرض ألزهايمر، وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها، وتزداد أعدادهم، وحتى الآن، لا توجد علاجات مثبتة يمكنها إبطاء تقدم المرض بشكل دائم، ويأمل العلماء أن يوفر استهداف CSE وإنتاجه لكبريتيد الهيدروجين مسارًا جديدًا للعلاج.