غالبًا ما يؤدي مرض الزهايمر إلى فوضى في الأنماط اليومية للشخص. تعتبر صعوبة النوم أثناء الليل، والتقلب المضطرب، والقيلولة المتكررة أثناء النهار من العلامات التحذيرية المبكرة الشائعة. في المراحل اللاحقة، غالبًا ما يعاني المرضى من “غروب الشمس”، وهي فترة من الارتباك المتزايد والإثارة التي تميل إلى الحدوث في وقت لاحق من اليوم. تشير هذه الأنماط إلى وجود علاقة وثيقة بين تطور مرض الزهايمر والنظام اليومي – ساعة الجسم الداخلية التي تنظم النوم واليقظة والدورات البيولوجية اليومية الأخرى. ولكن حتى وقت قريب، لم يفهم العلماء تمامًا مدى عمق هذا الارتباط.
وقد أثبت فريق من الباحثين في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس، في نماذج الفئران، أن مرض الزهايمر يعطل إيقاعات الساعة البيولوجية داخل خلايا معينة في الدماغ. يغير هذا الاضطراب كيف ومتى يتم تشغيل وإيقاف مئات الجينات، مما يغير العمليات الرئيسية التي تساعد الدماغ على العمل بشكل صحيح.
النتائج التي توصلوا إليها، نشرت في 23 أكتوبر علم الأعصاب الطبيعيتشير إلى أن استعادة هذه الإيقاعات الداخلية أو تثبيتها يمكن أن يفتح الباب أمام نهج جديد لعلاج مرض الزهايمر.
وقال إريك س. موسيك، دكتوراه في الطب، دكتوراه، أستاذ شارلوت وبول هاجمان لعلم الأعصاب في جامعة واشو للطب، والذي قاد الدراسة: “هناك 82 جينا مرتبطة بخطر الإصابة بمرض الزهايمر، ووجدنا أن إيقاع الساعة البيولوجية يتحكم في نشاط حوالي نصف هذه الجينات”. وفي الفئران التي تم تصميمها لنمذجة المرض، لم تعد هذه الجينات تتبع أنماطها اليومية المعتادة. “إن معرفة أن الكثير من جينات الزهايمر يتم تنظيمها من خلال إيقاع الساعة البيولوجية يمنحنا الفرصة لإيجاد طرق لتحديد العلاجات العلاجية للتلاعب بها ومنع تطور المرض.”
عبء اضطراب النوم
وأشار موسيك، الذي يشارك في إدارة مركز الإيقاعات البيولوجية والنوم (COBRAS) في واشو ميديسين والمتخصص في الشيخوخة والخرف، إلى أن النوم المضطرب هو أحد المشاكل الأكثر شيوعًا التي أبلغ عنها مقدمو الرعاية لمرضى الزهايمر. وأظهر عمله السابق أن تغيرات النوم تبدأ قبل سنوات من ظهور فقدان الذاكرة. وبعيدًا عن الإرهاق لكل من المرضى ومقدمي الرعاية، فإن هذه الاضطرابات تخلق ضغوطًا قد تؤدي إلى تسريع تطور المرض.
وقال إن كسر هذه الحلقة يبدأ بتحديد أين تبدأ. ينظم النظام اليومي للجسم ما يقرب من 20% من جميع الجينات في الجينوم البشري، وينظم العمليات الحيوية مثل الهضم، والاستجابة المناعية، ودورات النوم والاستيقاظ.
وفي بحث سابق، حدد موزيك بروتينًا يسمى YKL-40 يتقلب بشكل طبيعي على مدار اليوم ويساعد في التحكم في المستويات الطبيعية للأميلويد في الدماغ. الكثير من YKL-40، المرتبط بخطر الإصابة بمرض الزهايمر لدى البشر، يمكن أن يؤدي إلى تراكم الأميلويد – وهو بروتين لزج يشكل لويحات، وهي إحدى السمات المميزة للمرض.
تأثير الأميلويد على آليات توقيت الدماغ
ونظرًا لأن أعراض مرض الزهايمر تتبع نمطًا يوميًا متكررًا، فقد اشتبه الفريق في احتمال تورط المزيد من البروتينات والجينات التي تنظم الساعة البيولوجية. وفي الدراسة الجديدة، قاموا بفحص النشاط الجيني في أدمغة الفئران التي طورت تراكم الأميلويد، وكذلك في الفئران الشابة السليمة والفئران الأكبر سنا التي لا تحتوي على لويحات. تم جمع العينات كل ساعتين على مدار 24 ساعة كاملة لتتبع كيفية تغير التعبير الجيني عبر الدورة البيولوجية.
ووجد الباحثون أن رواسب الأميلويد عطلت الإيقاع الطبيعي لمئات الجينات في نوعين رئيسيين من خلايا الدماغ – الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا النجمية. تعمل الخلايا الدبقية الصغيرة كخلايا مناعية في الدماغ، حيث تقوم بإزالة النفايات والمواد الضارة، بينما تساعد الخلايا النجمية الخلايا العصبية على التواصل والحفاظ على وظيفة صحية. عادةً ما تكون العديد من الجينات المصابة مسؤولة عن قدرة الخلايا الدبقية الصغيرة على إزالة النفايات، بما في ذلك الأميلويد.
وعلى الرغم من أن هذه الجينات لم يتم إيقافها بالكامل، إلا أن ترتيبها وتوقيتها المعتاد أصبحا فوضويين، مما أدى إلى إضعاف نظام الدماغ المنسق لإزالة السموم.
إيقاعات جديدة وعلاجات محتملة
وكشفت الدراسة أيضًا أن لويحات الأميلويد يبدو أنها تخلق أنماطًا إيقاعية جديدة في الجينات التي لا تتبع عادةً دورة يومية. ويشارك العديد من هذه الجينات في الالتهاب أو استجابة الدماغ للتوتر وعدم التوازن.
وفقًا لموسيك، تشير هذه الاكتشافات إلى أن العلاجات التي تهدف إلى ضبط إيقاعات الساعة البيولوجية في الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا النجمية يمكن أن تدعم نشاط الدماغ الصحي.
وقال: “لدينا الكثير من الأشياء التي مازلنا بحاجة إلى فهمها، ولكن عندما يلتقي المطاط بالطريق، نحاول التلاعب بالساعة بطريقة ما، أو جعلها أقوى، أو إضعافها، أو إيقاف تشغيلها في أنواع معينة من الخلايا”. “في النهاية، نأمل أن نتعلم كيفية تحسين نظام الساعة البيولوجية لمنع تراكم الأميلويد والجوانب الأخرى لمرض الزهايمر.”
تم دعم هذا البحث من قبل المعهد الوطني للشيخوخة (R01AG054517، T32AG058518)، والمعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية (R01NS102272)، والمعاهد الوطنية للصحة (R00AG061231). لاحظ المؤلفون أن المحتوى يعكس النتائج التي توصلوا إليها ولا يمثل بالضرورة وجهة النظر الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة.
المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily
