منوعات

اكتشف الباحثون طريقة محتملة لتعطيل اختلال بروتين تاو الذي يسبب أمراض التنكس العصبي

هناك مجموعة من الأمراض التنكسية العصبية، بما في ذلك الخرف الجبهي الصدغي (FTD)، والشلل فوق النووي التقدمي (PSP)، والتنكس القشري القاعدي (CBD)، ناجمة عن تراكم بروتينات تاو غير الطبيعية وغير الطبيعية في الدماغ. وقد وجد فريق من الباحثين بقيادة علماء جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا طرقًا محتملة لمقاطعة هذه العملية من خلال استهداف المواقع “اللزجة” على طول الشكل الطويل من تاو المتحور، وبالتالي منع اختلال وانتشار التشابك الليفي العصبي.

“هذا تعاون حقيقي بين علم الأحياء والكيمياء”، قال عالم الأعصاب كينيث س. كوسيك، الذي قدم نتائج الدراسة مع أساتذة الكيمياء سونجي هان وجوان إيما شيا وأستاذ الهندسة الكيميائية في الشركة سكوت شيل. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم. تقدم الدراسة معلومات على المستوى الجزيئي حول كيفية انتشار تاو المرضي، ووفقًا للباحثين، يمكن أن يؤدي هذا الفهم إلى “تدخل علاجي يحتمل أن يكون قادرًا على تفكيك تاو أو منع تراكمه” في الشكل الطويل لتراكم تاو.

دبوس شعر لزجة

تاو هو بروتين بنيوي أساسي في الدماغ، يعطي الشكل والاستقرار للخلايا ويمكّن من نقل العناصر الغذائية الضرورية. ومع ذلك، عندما تتحور وتتغير، يمكن أن تصبح لزجة ومتشابكة. علاوة على ذلك، قد يصبح هذا الطي الخاطئ نموذجًا للتعليمات الخاطئة التي توجه بروتينات تاو الطبيعية إلى سوء الطي والتراكم حتى ينتشر المرض إلى مناطق كبيرة من الدماغ، مما يتداخل مع وظائف الدماغ. تختلف المواقع المحددة التي تحدث فيها هذه التشابكات الليفية العصبية في الدماغ بين الاضطرابات التنكسية العصبية.

هناك نوعان محددان من تاو، وهما بمثابة نقطة البداية لهذه الفئة من الأمراض التنكسية العصبية، والتي تسمى اعتلالات التاو، والتي يُعرف بها مرض الزهايمر. يتم إنتاج Tau في إصدار قصير “ثلاثي التكرار” وإصدار أطول “أربعة تكرارات”. والأخيرة هي محور هذا البحث. اعتلالات التاووبا أقل شيوعًا بكثير من مرض الزهايمر مثل FTD وPSP وCBD وهي اعتلالات التاووبا من النوع 4R حصريًا، على الرغم من أن الأمراض التنكسية العصبية يمكن أيضًا أن ترتبط بالشكل 3R أو، كما في حالة مرض الزهايمر، بمزيج من الاثنين. تتعلق نتائج هذا البحث بالأمراض التي تتراكم بروتين 4R تاو.

دمج التقنيات المتقدمة مثل المجهر الإلكتروني النافذ ومحاكاة الديناميكيات الجزيئية في المختبر من خلال التجارب التي شملت مزارع الخلايا، تمكن فريق البحث من الحصول على نظرة ثاقبة للظروف التي يبدأ فيها بروتين 4R تاو المرضي في الاختلال، وتشكيل بروتينات تاو الأخرى، والتجميع.

وأوضح كوسيك: “يطوي تاو بطريقة فريدة في كل من هذه الأمراض”. “ينحني الجزء إلى هيكل دبوس الشعر فقط في tau 4R.” وأوضح أن داخل دبوس الشعر يوجد جزء لزج يسمى PHF6 يمكنه ربط بروتينات تاو الأخرى وتكديسها في مجاميع كبيرة.

ولكن ماذا لو كان من الممكن تحفيز تراكم بروتين تاو في مزرعة الخلايا واستخدام النظام للتدخل في هذا الموقع اللزج؟ وعلق كوسيك قائلاً: “إن خلق الظروف الملائمة لانتشار تاو يوفر نظامًا عالي الإنتاجية لاكتشاف المركبات التي قد تتداخل مع تراكم تاو”. فقد وجدوا، على سبيل المثال، أن استبدال حمض أميني واحد على طول البروتين المجاور للمنطقة اللزجة كان كافيًا لمنع تراكم بروتين تاو عن طريق إضعاف الوصول إلى الجزء الضعيف من الببتيد.

وفي بحث آخر، وجد الباحثون أيضًا أن الأجسام النانوية – أجزاء من الأجسام المضادة – التي تم تصنيعها من دم الإبل (الإبل واللاما وأعضاء آخرين من عائلة الإبل) كانت قادرة على الارتباط بمنطقة PHF6، وبالتالي تثبيط تراكم بروتين تاو. بغض النظر عن العلاج، فإن المنطقة التي تشمل الجزء القاسي من بروتين 4R تاو هي المنطقة النشطة الواضحة التي يجب استهدافها.

لا يزال أمام الباحثين طريق طويل ليقطعوه قبل أن يتمكنوا من تطوير علاجات مستهدفة والموافقة عليها لمنع تكوين التشابكات الليفية العصبية التي تميز اعتلالات التاو. لكن نتائج هذه الورقة تكشف النقاب عن مسارات محتملة مثيرة لوقف الخطوات الحاسمة نحو تراكم تاو الطافر.

وقال كوسيك: “نود مواصلة اختبار هذه التكنولوجيا في النماذج الحيوانية”، ونسب الفضل إلى باحث ما بعد الدكتوراه والمؤلف الرئيسي أندرو لونجيني على “مساهماته الهائلة” في الأفكار والتجارب المبلغ عنها. وعلى الجانب الكيميائي، كان عمل طلاب الدراسات العليا أوستن ديبوز وصامويل لوبو في هندسة تفاعل البروتين والعمل الحسابي الثقيل ضروريًا أيضًا للمشروع.

قال كوسيك: “إنها متعددة التخصصات، إنها مذهلة”. “لقد تعلمت الكثير من هذا المشروع.” بالإضافة إلى تطوير الأبحاث حول أشكال معينة من أمراض التنكس العصبي، قد تكون هذه النتائج بمثابة نقطة انطلاق للعثور على أدلة محتملة نحو علاجات لمرض Pick 3R ومرض الزهايمر الأكثر تعقيدًا. كوسيك متفائل.

وقال: “سنحاول تطبيق نتائجنا على الأشكال الأكثر تعقيدا”. “نحن لن نصل الى هناك.”

تم دعم البحث في هذا المشروع من قبل مؤسسة كيك.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى