اكتشف العلماء كيف تحول أدمغة الشيخوخة حمضًا أمينيًا حيويًا إلى مادة سامة

اكتشف العلماء كيف تغير الشيخوخة استقلاب التربتوفان في الدماغ، مما يربط بروتين طول العمر بالتنكس العصبي.

غالبًا ما يرتبط التربتوفان بالنوم، لكن دوره في الجسم يمتد إلى ما هو أبعد من تلك السمعة. هذه الأمينو الأساسية حامض بمثابة لبنة بناء أساسية للبروتينات، ويدعم إنتاج الطاقة الخلوية من خلال (NAD+)، ويوفر المواد الخام اللازمة لإنتاج المواد الكيميائية المهمة في الدماغ مثل السيروتونين والميلاتونين. تساعد هذه المسارات معًا على تنظيم المزاج والإدراك ودورات النوم الطبيعية.

مع تقدم عمر الدماغ أو تأثره بمرض عصبي، يبدأ هذا النظام المضبوط بدقة في الانهيار. أظهرت الدراسات أن تقويض التربتوفان يصبح غير منتظم بشكل متزايد في أدمغة الشيخوخة وأكثر من ذلك في الحالات التنكسية العصبية والنفسية.

ترتبط هذه التحولات الأيضية بتدهور تنظيم المزاج وضعف التعلم واضطراب سلوك النوم. على الرغم من أن عواقب هذا الخلل قد تم توثيقها بشكل جيد، إلا أن العمليات الجزيئية الأساسية التي تدفع التغييرات في كيفية استخدام التربتوفان ظلت غير واضحة.

تحديد الزناد الجزيئي

البروفيسور ديبرا تويبر وزملاؤها في جامعة بن غوريون في النقب لقد كشفت عن تفسير بيولوجي محدد لهذا الاضطراب. يشير عملهم إلى غياب البروتين المرتبط بطول العمر المعروف باسم Sirtuin 6 (SIRT6) كعامل رئيسي في فقدان التحكم الأيضي الطبيعي.

وباستخدام التجارب على الخلايا وذبابة الفاكهة والفئران، أظهر الباحثون أن SIRT6 يلعب دورا فعالا في توجيه نشاط الجينات، بما في ذلك الجينات مثل (على سبيل المثال، TDO2، AANAT). عندما يكون SIRT6 مفقودًا، فإن هذا التنظيم الجيني يحول استقلاب التربتوفان نحو مسار الكينورين، والذي يرتبط بالتأثيرات السمية العصبية، مع تقليل إنتاج الناقلات العصبية التي تدعم وتحمي وظائف المخ بشكل طبيعي.

تم نشر النتائج التي توصلوا إليها للتو في اتصالات الطبيعة.

عملية عكسية ذات إمكانات علاجية

والأهم من ذلك هو أن البروفيسور تويبر وفريقها أظهروا أن هذا الضرر ليس دائمًا. ومن خلال تثبيط إنزيم TDO2 في نموذج الذبابة القاضية SIRT6، تمكنوا بشكل كبير من عكس كل من التدهور الحركي العصبي وتكوين الفراغات، مما يشير إلى نافذة علاجية قوية.

يقول البروفيسور تويبر: “يضع بحثنا SIRT6 كهدف دوائي بالغ الأهمية لمكافحة أمراض التنكس العصبي”.

المرجع: “ينظم هيستون دياسيتيلاز SIRT6 تقويض التربتوفان ويمنع اختلال التوازن الأيضي المرتبط بالتنكس العصبي” بقلم شاي كالوسكي كوباتش، دانييل شتاين، ألفريدو جارسيا فينزور، آنا مارغاريدا فيريرا كامبوس، ميلاني بلانك، باريكيت غولدستين، إستفانيا دي الليندي بيسيرا، دميتري سميرنوف، آدم زاريتسكي، إيكاترينا إريمينكو، ميغيل بورتيلو، مونيكا إيناف، ألينا بروس كرييسي، أوري عبدو، إيكاترينا خراميميريفا، دانييل جيتلر، سارة ماراهمبر 2025، ديبرا تومبر، 42025، اتصالات الطبيعة.
DOI: 10.1038/s41467-025-67021-y

تم دعم الدراسة من قبل مجلس البحوث الأوروبي (ERC) في إطار برنامج البحث والابتكار Horizon 2020 التابع للاتحاد الأوروبي (اتفاقية المنحة رقم 849029)، ومؤسسة ديفيد وإينيز مايرز، ووزارة العلوم والتكنولوجيا الإسرائيلية (MOST)، وزمالات التكنولوجيا الفائقة والتكنولوجيا الحيوية والنقب في مدرسة كريتمان للأبحاث المتقدمة بجامعة بن غوريون ومؤسسة العلوم الإسرائيلية (المنحة رقم 422/23). تم دعم تحليل بيانات RNA-seq من قبل مؤسسة العلوم الروسية (رقم المنحة 25-71-20017).

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.