قد تساعد درجات الحرارة الأكثر برودة في إزالة البروتينات المشوهة المرتبطة بمرض الزهايمر

قبل بضعة عقود ، كان يُعتقد أن الشيخوخة ناتجة عن تراكم السموم من الأكسدة. تغير هذا في التسعينيات ، عندما تم اكتشاف أن كائنًا نموذجيًا جينيًا ، C. ايليجانسأوضح المؤلف الرئيسي للدراسة البروفيسور ديفيد فيلتشيز ، الباحث الرئيسي في مركز أبحاث CECAD ، بجامعة كولونيا ، أن نوعًا من الدودة – قد زاد من طول العمر في درجات الحرارة المنخفضة.

“قررنا التركيز على درجة الحرارة الباردة لأنه تم اكتشافها بالفعل (o) منذ 50 عامًا ، أكثر من ذلك ، أن درجة الحرارة الباردة يمكن أن تطيل العمر الطويل (…) لذلك ، تم اكتشاف ذلك في الذباب ، ذبابة الفاكهة، موضحة في C. ايليجانس، وكذلك الأسماك ، ومؤخراً تم عرضه أيضًا على الفئران. لذلك ، فهي في الواقع واحدة من أكثر الآليات فعالية لإطالة العمر عبر العديد من الأنواع المختلفة ، “قال.

وأوضح البروفيسور فيلتشيز أنه لم يتم حتى اكتشاف أن العملية خاضعة للتنظيم الجيني ، في عام 2012 في ورقة بحثية نُشرت في مجلة Cell ، فإن إمكانية هذا الاكتشاف في إلقاء الضوء على الآليات الكامنة وراء الشيخوخة أصبحت واضحة.

بينما كانت جميع هذه الدراسات في نماذج حيوانية ، هناك أيضًا نظرية تنص على أن درجات حرارة جسم الإنسان تنخفض بمقدار 0.03 درجة مئوية لكل عقد منذ عام 1860. وقد ربط البعض هذه النتيجة بحقيقة أن متوسط ​​العمر المتوقع في ازدياد منذ ذلك الحين ، ومع ذلك ، هذا ارتباط ولم يتم إثبات السبب.

للتحقق من تأثير درجات الحرارة الباردة على الديدان ، قام الباحثون بتربية الديدان عند 25 درجة مئوية ثم نقلها إلى بيئات عند 15 درجة مئوية ، 20.ºج ، و 25 درجة مئوية. لاحظوا أنه في درجات الحرارة المنخفضة ، كانت هناك زيادة كبيرة في نشاط الجزيء المسؤول عن إزالة البروتينات غير المنتظمة في الخلية.

أظهر المزيد من الأبحاث أن هذا كان بسبب تنشيط قناة خلوية تلعب دورًا في التعبير عن هذه البروتينات المشاركة في المسار الخلوي ، في درجات حرارة منخفضة.

ثم أظهر الباحثون أنه في درجات الحرارة المنخفضة ، ينخفض ​​عدد البروتينات المشوهة في الخلايا الدودية.

من أجل مزيد من التحقيق في هذا الأمر ، استخدم الباحثون الديدان التي تم تغيير جينوماتها لتكرار السمات الرئيسية لمرضين بشريين مرتبطين بالشيخوخة ، مرض هنتنغتون والتصلب الجانبي الضموري (ALS). كان من الممكن إنشاء هذه النماذج بسهولة لأن كلاهما ناتج عن تغيرات في جين واحد ، على عكس حالات مثل مرض الزهايمر متعدد العوامل.

ووجدوا أن نفس الآلية تم إحداثها في درجات حرارة منخفضة ومنعت تراكم البروتينات المشوهة في نماذج دودة لمرض هنتنغتون و ALS.

الأشخاص المصابون بمرض هنتنغتون لديهم الكثير من التكرارات في جزء منهم هنتنغتين الجين ، الذي يرمز لحمض أميني معين ، وهو اللبنة الأساسية للبروتينات.

توضح الدكتورة ناتاليا بيسوا روشا ، باحثة مرض هنتنغتون من مركز العلوم الصحية بجامعة تكساس في هيوستن ، والتي لم تشارك في البحث ، أن الأحماض الأمينية الإضافية الموجودة على البروتين تؤدي إلى شيء يسمى ذيل البولي جلوتامين على البروتين ، أخبار طبية اليوم. هذا يمكن أن يتسبب في اختلال البروتينات.

“يمكن أن يتضاعف (البروتين) ولكن إذا أخطأ في الانطواء ، فيمكن أن يتجمع في هذه الركام السامة للخلايا. هذه آلية معروفة جدًا في مرض الزهايمر وباركنسون وأمراض (أمراض) التنكس العصبي الأخرى المرتبطة بتراكم البروتين الخاطئ. لذا فهذه هي السمة المميزة لهنتنغتون.

بالإضافة إلى اكتشاف أن درجات الحرارة الباردة تعزز إزالة البروتينات المشوهة في الديدان ، وجد الباحثون أيضًا أن خفض درجة حرارة الخلايا البشرية إلى 36 درجة مئوية ، أدى إلى إحداث نفس آلية الخلية.

ومع ذلك ، تم العثور على العكس عند 35 درجة مئوية ، مما يشير إلى أن درجات الحرارة الباردة المعتدلة هي الأمثل للحث على هذه الآلية في الخلايا البشرية. تم العثور أيضًا على الإفراط في التعبير عن الجينات التي تتحكم في هذه الآلية لتحفيز هذا المسار ، والذي عزز زيادة في الجزيئات التي تزيل البروتينات غير المنتظمة في الخلية.

أوضح البروفيسور فيلشيز: “لذلك ، ما حققناه في الخلايا البشرية في المختبر هو التعبير عن البروتين وتقليد ما يحدث في درجات الحرارة الباردة ، لذلك يمكننا تقليل تراكم البروتين المرتبط (مع) المرض ، وما إلى ذلك”.

في حين أن الطريق لا يزال بعيدًا ، قال البروفيسور فيلشيز إن تحديد جزيء في المسار يمكن استخدامه كهدف دوائي قد يعني أن نتائج هذه الدراسة يمكن أن تساعد في توجيه البحوث المستقبلية في علاج الاضطرابات التنكسية العصبية الناجمة عن اختلال البروتين.

“إنها جريدة مهمة للغاية. يمكنهم تحديد هدف مهم لأي مرض اضطراب البروتين. كما أخبرتك ، ليس فقط مرض هنتنغتون ولكن بشكل خاص مرض الزهايمر وباركنسون وأمراض أخرى.

“لكن نعم ، هناك طريق طويل لترجمة هذا إلى البشر. لذلك نحن بحاجة إلى توخي الحذر بشأن كيفية نقل هذه الرسالة (…) لأن الناس دائمًا ما يكونون متحمسين للغاية عندما يكون هناك هدف جديد ، “قال الدكتور بيسوا روشا.