أنابيب دماغية مجهرية تكشف النقاب عن سر انتشار مرض الزهايمر

اكتشاف جديد حول الأنابيب النانوية في الدماغ

كشف علماء في جامعة جونز هوبكنز عن وجود شبكات دقيقة من الأنابيب النانوية تعمل كقنوات لنقل الجزيئات السامة بين الخلايا العصبية، وهو اكتشاف قد يغير من فهمنا لآليات تطور مرض الزهايمر وأمراض التنكس العصبي الأخرى.

دور الأنابيب النانوية في الدماغ

أظهرت الدراسة المنشورة في مجلة Science أن هذه الأنابيب، المعروفة باسم الأنابيب النانوية التغصنية، تتشكل أساساً لمساعدة الخلايا العصبية في التخلص من البروتينات السامة، مثل أميلويد بيتا. ولكن، تتحول هذه العملية المفيدة إلى سلاح ذي حدين، حيث تنقل الجزيئات السامة إلى خلايا مجاورة، مما يسهم في انتشار الضرر عبر الدماغ.

تعليق البروفيسور هيونجبي كوون

يقول البروفيسور هيونجبي كوون، أستاذ علم الأعصاب في كلية طب جامعة جونز هوبكنز والمؤلف الرئيسي للدراسة: “تحتاج الخلايا إلى التخلص من الجزيئات السامة. ومن خلال تكوين أنبوب نانوي، يمكنها تمرير هذه الجزيئات إلى خلية مجاورة، لكن النتيجة هي انتشار البروتينات الضارة في مناطق أخرى من الدماغ”.

تقنيات تصوير حديثة تكشف عن المعلومات

باستخدام تقنيات تصوير حي عالية الدقة، تمكن الفريق من رصد لحظة تكوين هذه الأنابيب الرفيعة التي تمتد بين التشعبات العصبية. تعمل هذه الأنابيب كقنوات لنقل أيونات الكالسيوم والسموم والمعلومات بسرعة عبر مسافات طويلة بين الخلايا العصبية.

نتائج المحاكاة الحاسوبية

أظهرت المحاكاة الحاسوبية أنماطاً تشبه المراحل المبكرة لتكون اللويحات النشوانية في الزهايمر. كما كشفت عن ما وصفه الباحثون بطبقة الاتصال النانوي، مما يضيف بعداً جديداً لفهم التفاعل بين خلايا الدماغ.

مشاهدات في أدمغة الفئران

عند مقارنة أدمغة الفئران المصابة بنماذج الزهايمر مع أدمغة فئران سليمة، لاحظ العلماء أن الفئران المصابة تحتوي على عدد أكبر من الأنابيب النانوية في سن ثلاثة أشهر، أي قبل ظهور الأعراض. وهذا يشير إلى أن هذه البنى قد تساهم في نشوء المرض، وليس فقط في نتائجه.

نتائج الفحوصات على الخلايا البشرية

كما أظهرت فحوصات لخلايا عصبية بشرية مستخلصة من قاعدة بيانات تصوير إلكتروني عامة، أن الخلايا البشرية تكون أنابيب مشابهة تماماً. وهذا يعزز احتمال وجود هذه الظاهرة أيضاً في الدماغ البشري.

الخطوات المستقبلية للدراسة

يقول كوون إن الخطوة التالية ستكون دراسة الأنابيب النانوية في أنواع أخرى من خلايا الدماغ، ثم محاولة التحكم في تكوينها تجريبياً لمعرفة تأثيرها على الخلايا والأنسجة.

احتمالية تصميم علاج جديد

يضيف كوون: “إذا تمكنا من فهم كيفية تنظيم إنتاج الأنابيب النانوية، يمكننا في المستقبل التحكم في تكوينها بالزيادة أو النقصان بحسب مرحلة المرض. وقد يكون ذلك مدخلاً لتصميم علاج يمنع انتشار البروتينات السامة ويحمي الدماغ”.