توصلت الدراسة إلى أن البروتينات المتورطة في داء الزهايمر يمكنها "طهي" الخلايا من خلال الحرارة

توصلت الدراسة إلى أن البروتينات المتورطة في داء الزهايمر يمكنها "طهي" الخلايا من خلال الحرارة

الخلايا ملطخة بـ FPTs ملونة لإظهار درجات الحرارة.

مرض الزهايمر هو السبب الأكثر شيوعًا للخرف. إذا أردنا التخفيف من تأثيره ، فنحن بحاجة إلى فهم أكبر قدر ممكن حول كيفية بدايته وتأثيراته على خلايا الدماغ - وكشفت دراسة جديدة أن تطور المرض يمكن أن يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الخلايا بشكل خطير.

نحن نعلم أن مرض الزهايمر يتميز بتكتل بروتينات أميلويد بيتا و تاو معًا في الدماغ ، مما يؤدي إلى قتل الخلايا وتقلص الدماغ. تظهر الدراسة الجديدة كيف يمكن لأميلويد بيتا أن يدمر خلية "مثل قلي بيضة" عن طريق رفع درجة حرارتها.

أحد أكثر الجوانب صعوبة في البحث عن مرض الزهايمر هو حقيقة أننا لا نفهم تمامًا أسباب تراكم الأميلويد بيتا  في الدماغ. ومع ذلك ، في هذه الدراسة الأخيرة ، كان الباحثون قادرين على ملاحظة أنها تسبب هذا التغير في درجة الحرارة ، والمعروف تقنيًا باسم التوليد الحراري داخل الخلايا.

يقول المهندس الكيميائي Chyi Wei Chung من جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة : "بمجرد تشكل الكتل ، يمكنها الخروج من الخلية والتقاطها من قبل الخلايا المجاورة ، مما يؤدي إلى إصابة أميلويد بيتا الصحية في تلك الخلايا" .

مرض الزهايمر معروف بصعوبة التحقيق فيه ، لأنه يستغرق وقتًا طويلاً للتطور ؛ لا يمكن فحص تأثيره الكامل على دماغ شخص ما إلا بالتفصيل من خلال تحليل أنسجة المخ بعد وفاة شخص ما.

تم إجراء هذه الدراسة الخاصة من خلال مستشعرات درجة حرارة صغيرة تسمى موازين الحرارة البوليمرية الفلورية (FPTs).

أضاف الفريق أميلويد بيتا إلى خطوط الخلايا البشرية في المختبر لتحفيز عملية التجميع. بمجرد أن يبدأ بروتين أميلويد بيتا في التكوّن في خيوط تُعرف باسم الألياف ، بدأ متوسط ​​درجة حرارة الخلايا في الارتفاع ، مقارنة بالخلايا التي لم يُضاف إليها أي بروتين صناعيًا. هذا يؤدي بعد ذلك إلى سلسلة من ردود الفعل.

يقول عالم الأعصاب كامينسكي شيرل ، من جامعة كامبريدج : "عندما تبدأ الألياف في الاستطالة ، فإنها تطلق الطاقة على شكل حرارة" .

"يتطلب تجميع الأميلويد بيتا قدرًا كبيرًا من الطاقة للبدء ، ولكن بمجرد أن تبدأ عملية التجميع ، فإنها تتسارع وتطلق المزيد من الحرارة ، مما يسمح بتكوين المزيد من الركام."

من خلال تثبيط تراكم الأميلويد بيتا في الخلايا الأخرى ، تمكن الباحثون من عزل وتحديد تكوين الليف كسبب للتولد الحراري. من الممكن أن تنظر علاجات الزهايمر المستقبلية إلى منع التكدس كطريقة للحفاظ على خلايا المخ باردة وحيوية بشكل حاسم.

كتب الفريق : "لقد أظهرنا ، لأول مرة في الخلايا الحية ، أن استطالة Aβ42 [متغير أميلويد بيتا 42] مسؤولة بشكل مباشر عن رفع متوسط ​​درجات حرارة الخلية" .

بالإضافة إلى التجارب المعملية ، تم استخدام نماذج الكمبيوتر لتقييم كيفية عمل الأميلويد بيتا داخل الخلية لزيادة درجات الحرارة ، مما قد يقربنا من فهم كامل للمرض الذي يصيب عشرات الملايين من الأرواح.

لا تزال أي علاجات ناتجة بعيدة المنال ، لكن الدراسة توضح أحد الألغاز حول المرض. كان يُعتقد أن الضرر الذي لحق بالبطاريات الخلوية أو الميتوكوندريا قد يؤدي إلى التوليد الحراري بدلاً من ذلك.

يقول تشونج: "ارتبط التوليد الحراري بالإجهاد الخلوي ، مما قد يعزز المزيد من التراكم" .

"نعتقد أنه عندما يكون هناك عدم توازن في الخلايا ، مثل عندما يكون تركيز أميلويد بيتا مرتفعًا قليلاً ويبدأ في التراكم ، تزداد درجات الحرارة الخلوية."