كيف يمكن لساعة الجسم المكسورة أن تغذي مرض الزهايمر

مرض الزهايمر قد يتقدم عن طريق كسر الساعة الداخلية للدماغ، وإعادة ضبطها يمكن أن تساعد في مكافحة المرض.

غالبًا ما يتداخل مرض الزهايمر مع الأنماط اليومية الطبيعية للشخص. تتضمن العلامات التحذيرية المبكرة في كثير من الأحيان قلة النوم أثناء الليل بالإضافة إلى زيادة القيلولة أثناء النهار. مع تقدم المرض، يصاب العديد من المرضى بحالة غروب الشمس، وهي حالة من الارتباك والإثارة التي تظهر عادة في وقت لاحق من اليوم. تشير هذه الأعراض إلى وجود صلة بين تطور مرض الزهايمر والنظام اليومي، وهو الساعة الداخلية للجسم التي تحكم دورات النوم والاستيقاظ. لكن لسنوات عديدة، افتقر الباحثون إلى فهم واضح لكيفية تورط هذا النظام في المرض.

ساعات خلايا الدماغ تخرج عن مسارها في مرض الزهايمر

وقد أظهر العلماء في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس، باستخدام نماذج الفئران، أن مرض الزهايمر يعطل إيقاعات الساعة البيولوجية داخل أنواع معينة من خلايا الدماغ. تغير هذه الاضطرابات توقيت ونشاط مئات الجينات التي تتحكم في وظائف الدماغ الأساسية.

النتائج نشرت في علم الأعصاب الطبيعيتشير إلى أن استعادة أو تعديل هذه الإيقاعات الداخلية يمكن أن يمثل استراتيجية علاجية جديدة لمرض الزهايمر.

قال 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 المصممة لنموذج مرض الزهايمر، تعطلت الأنماط اليومية الطبيعية لهذه الجينات. “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.”

تغييرات النوم قد تسرع تطور المرض

وقال موسيك، الذي يشغل أيضًا منصب المدير المشارك لمركز الإيقاعات البيولوجية والنوم (COBRAS) في WashU Medicine، إن اضطراب النوم هو أحد أكثر المشكلات شيوعًا التي أبلغ عنها مقدمو الرعاية للأشخاص المصابين بمرض الزهايمر. وأظهرت أبحاث سابقة أجراها فريقه أن هذه التغيرات في النوم غالبا ما تبدأ قبل سنوات من فقدان الذاكرة الملحوظ. وبعيدًا عن الضغط على المرضى ومقدمي الرعاية، فإن النوم المتقطع يمكن أن يؤدي إلى إجهاد بيولوجي ونفسي يسرع من تطور المرض.

لقطع هذه الدورة، يجب على الباحثين تحديد مصدرها. تؤثر الساعة البيولوجية على حوالي 20% من جميع الجينات في الجينوم البشري، وتحدد متى يتم تنشيطها أو إيقافها لتنظيم عمليات مثل الهضم، ووظيفة المناعة، ودورة النوم والاستيقاظ.

رابط البروتين لتراكم الأميلويد

في عمله السابق، حدد موزيك بروتينًا يسمى YKL-40 يرتفع وينخفض ​​بشكل طبيعي طوال الدورة البيولوجية ويساعد على تنظيم مستويات الأميلويد الطبيعية في الدماغ. عندما تصبح مستويات YKL-40 مرتفعة جدًا، وهي حالة مرتبطة بزيادة خطر الإصابة بمرض الزهايمر لدى البشر، يبدأ الأميلويد في التراكم. يعد تراكم الأميلويد أحد السمات المميزة للمرض.

الأميلويد يعطل التوقيت الجيني للدماغ

ونظرًا لأن أعراض مرض الزهايمر تميل إلى اتباع الأنماط اليومية، فقد اشتبه الباحثون في وجود بروتينات وجينات إضافية تنظم الساعة البيولوجية متورطة فيما يتجاوز YKL-40. وفي الدراسة الجديدة، قاموا بتحليل نشاط الجينات في أدمغة الفئران مع تراكم الأميلويد الذي يحاكي مرض الزهايمر المبكر. وتمت مقارنة هذه النتائج مع الفئران الشابة السليمة والفئران الأكبر سنا دون تراكم الأميلويد. تم جمع أنسجة المخ كل ساعتين على مدار 24 ساعة لتتبع التغيرات في نشاط الجينات عبر الدورة البيولوجية.

ووجد الفريق أن الأميلويد يعطل الإيقاعات اليومية الطبيعية لمئات الجينات في الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا النجمية، وهما نوعان مهمان من خلايا الدماغ. تعمل الخلايا الدبقية الصغيرة كمدافعين مناعيين عن الدماغ، حيث تقوم بإزالة السموم والخلايا الميتة، بينما تدعم الخلايا النجمية الخلايا العصبية وتساعد في الحفاظ على الاتصال بينها. تساعد العديد من الجينات المصابة عادةً الخلايا الدبقية الصغيرة في تفكيك النفايات، بما في ذلك الأميلويد نفسه.

وعلى الرغم من أن الجينات لم يتم إيقافها بشكل كامل، إلا أن توقيتها المعتاد أصبح غير منظم. أدى فقدان التنسيق هذا إلى تقليل كفاءة وظائف المخ الرئيسية، مثل إزالة الأميلويد من أنسجة المخ.

إيقاعات جديدة وإمكانيات علاج جديدة

واكتشف الباحثون أيضًا أن الأميلويد يبدو أنه يثير أنماطًا إيقاعية جديدة في مئات الجينات التي لا تتبع عادةً جدولًا بيولوجيًا. ويشارك العديد من هذه الجينات في الالتهاب أو استجابة الدماغ للتوتر وعدم التوازن، بما في ذلك تراكم لوحة الأميلويد.

تشير النتائج مجتمعة إلى أن العلاجات التي تهدف إلى ضبط إيقاعات الساعة البيولوجية في الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا النجمية يمكن أن تساعد في الحفاظ على وظيفة الدماغ الصحية.

وقال موسيك: “لدينا الكثير من الأشياء التي مازلنا بحاجة إلى فهمها، ولكن حيث 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.”

المرجع: “أطلس التعبير الجيني للساعة البيولوجية الدبقية يكشف عن نوع الخلية وإعادة البرمجة الخاصة بالمرض استجابة لأمراض الأميلويد أو الشيخوخة” بقلم باتريك دبليو شيهان، ستيوارت ب. فاس، دارشان سابكوتا، سيلفيا كانغ، هنري سي هوليس، جينيفر إتش لورانس، سوهوي بارك، أشيش شارما، دوروثي بي شيفر، رون سي. أنافي، جوزيف د. دوجيرتي، جون د.فراير وإريك س.موسيك، 23 أكتوبر 2025، علم الأعصاب الطبيعي.
دوى: 10.1038/s41593-025-02067-1

شيهان PW، فاس S، سابكوتا د، كانغ S، هوليس HC، لورانس JH، أنافي RC، دوجيرتي دينار أردني، المقلاة دينار أردني، Musiek ES. يكشف أطلس التعبير الجيني للساعة البيولوجية الدبقية عن نوع الخلية وإعادة البرمجة الخاصة بالمرض استجابة لأمراض الأميلويد أو الشيخوخة. علم الأعصاب الطبيعي. 23 أكتوبر 2025. DOI: 10.1038/s41593-025-02067-1.

تم تمويل هذه الدراسة من قبل المعهد الوطني للشيخوخة (R01AG054517، T32AG058518)، والمعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية (R01NS102272) و المعاهد الوطنية للصحة (R00AG061231). المحتوى هو وحده مسؤولية المؤلفين ولا يمثل بالضرورة وجهة النظر الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة.

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