قام العلماء بمراجعة الآليات الجزيئية لمرض باركنسون

البروتين السينوكلين، المسؤول عن تكوين رواسب الأميلويد في مرض باركنسون، موجود في شكل بوليمري في الخلايا السليمة، ولكي يشكل رواسب أميلويد سامة، يجب عليه أولاً أن يترك المجمعات البروتينية الطبيعية.

عادةً ما ترتبط الأمراض التنكسية العصبية بتكوين الأميلويدات، وهي رواسب بروتينية مطوية بشكل غير صحيح في الخلايا العصبية. يعتمد الأداء السليم لجزيء البروتين كليًا على ترتيبه المكاني، أو طياته، وعادةً ما تؤدي الاضطرابات في بنيته ثلاثية الأبعاد إلى أمراض متفاوتة الشدة. قد تؤدي طريقة طي مختلفة إلى "التصاق" متبادل لجزيئات البروتين وتكوين رواسب، وهي خيوط الأميلويد، مما يؤدي في النهاية إلى تدمير الخلية.

في مرض باركنسون، تتكون رواسب الأميلويد في الخلايا العصبية، والتي تُسمى أجسام ليوي، بشكل أساسي من بروتين ألفا-ساينيوكلين. كان يُعتقد لفترة طويلة أن ألفا-ساينيوكلين يوجد في الخلايا العصبية السليمة بشكل أحادي قابل للذوبان، ولكن عندما يتعطل تركيبه ثلاثي الأبعاد (على سبيل المثال، بسبب طفرة)، تبدأ جزيئاته في الالتصاق بشكل لا يمكن السيطرة عليه - تلتصق ببعضها البعض في مركبات، مكونةً رواسب أميلويد.

يقول باحثون في مستشفى بريغهام والنساء في بوسطن وكلية الطب بجامعة هارفارد إن هذا اعتقاد خاطئ راسخ. فهم يعتقدون أن الخلايا السليمة لا تحتوي على جزيئات ساينوكلين مفردة، بل على مُركّبات كبيرة، لكنها مع ذلك شديدة الذوبان. في هذه الحالة، يكون البروتين محميًا من الالتصاق الذاتي والترسيب غير المنضبط.

كيف استطاع الساينوكلين أن يخدع المجتمع العلمي كل هذه المدة؟ وكما كتب الباحثون في مجلة "نيتشر"، فإن العلماء، إلى حد ما، يلومون أنفسهم. فقد عولج الساينوكلين بأساليب قاسية للغاية لفترة طويلة: ومن سماته المميزة مقاومته للتحلل الحراري والمنظفات الكيميائية. فهو لا يتخثر أو يترسب حتى عند غليه. (والجميع يعلم ما يحدث للبروتينات عند غليها - يكفي غلي بيضة). ولهذا السبب تحديدًا، اعتقد الجميع أنه يوجد في الخلية الحية على شكل جزيئات مفردة عالية الذوبان، يصعب تكوينها أو ترسبها. ولأسباب تقنية بحتة، كان من الأسهل عزله من الخلايا في ظل ظروف قاسية، ولذلك لوحظ دائمًا على أنه جزيئات مفردة أحادية، نظرًا لتعطيل التفاعلات بين الجزيئات. ولكن عندما حاول العلماء استخراج البروتين من مادة بيولوجية باستخدام أساليب ألطف، اكتشفوا أن الساينوكلين في الخلية السليمة يوجد على شكل رباعيات، أو أربعة جزيئات بروتينية مرتبطة ببعضها.

من المهم أيضًا أن الباحثين استخدموا خلايا الدم والأعصاب البشرية لعزل ودراسة الساينوكلين، بدلًا من العمل مع البكتيريا للحصول عليه. أظهرت التجارب أن البروتين في شكله الرباعي مقاوم جدًا للتجمع والترسيب: طوال التجربة، التي استمرت 10 أيام، لم تُظهر رباعيات الساينوكلين أي ميل لتكوين أي بروتين أميلويد. على العكس من ذلك، بدأت مونومرات الساينوكلين بتكوين مجموعات مميزة بعد بضعة أيام فقط، والتي تحولت بنهاية التجربة إلى خيوط أميلويد حقيقية.

لذلك، استنتج الباحثون أنه لكي يترسب الساينوكلين، يجب أن يتحول أولًا إلى مونومرات، تاركًا المركبات الرباعية. هذا يعني ضرورة إعادة النظر في طرق العلاج المعتادة المستخدمة في مرض باركنسون. فإذا كانت جميع الجهود السابقة موجهة لمنع بلمرة الساينوكلين، ففي ضوء النتائج التي تم الحصول عليها، من الضروري اتخاذ إجراء معاكس تمامًا: الحفاظ على البروتين في حالة بوليمرية "سليمة" ومنع الجزيئات من مغادرة المركبات الرباعية، حتى لا تتاح لها فرصة الالتصاق العشوائي ببعضها وتكوين رواسب الأميلويد سيئة السمعة.

[ 1 ]، [ 2 ]