اكتشف
يساعد إل-أرجينين على بقاء قطرات البروتين مستقرة ويمنع تكوين الألياف المرتبطة بها مرض الزهايمر. تحدث هذه العملية على أسطح القطرات، مما يوفر هدفًا علاجيًا محتملاً.
داخل الخلايا الحية، تعمل قطرات صغيرة تشبه السائل على الحفاظ على سير العمليات الأساسية بهدوء. ولكن في اضطرابات مثل مرض الزهايمر، يمكن لهذه الهياكل الديناميكية أن تأخذ منعطفًا خطيرًا، حيث تتصلب إلى ألياف ليفية تشبه الألياف التي تعطل العمل الداخلي للخلايا العصبية.
يؤدي هذا التحول إلى تقويض الوظائف الحيوية، بما في ذلك تثبيت الأنابيب الدقيقة التي تنقل البضائع الحيوية عبر الخلايا. ويتمثل التحدي في إيجاد طريقة لوقف هذا التحول الضار دون إيقاف النشاط الطبيعي للقطرات.
علماء الفيزياء الحيوية في الجامعة في بوفالو قم بالإبلاغ عن حل محتمل يتضمن جزيءًا صغيرًا طبيعيًا موجودًا بالفعل في الخلايا. وفي دراسة نشرت في اتصالات الطبيعةووجدوا أن المستقلب L-أرجينين يحسن استقرار قطرات البروتين. فهو يساعد على منع تحولها إلى ألياف ليفية مع الحفاظ على قدرتها على تثبيت وبناء الأنابيب الدقيقة.
يعمل إل-أرجينين على تثبيت القطرات ويمنع تكون الألياف
تقدم النتائج دليلاً على مبدأ تحديد الجزيئات الصغيرة التي يمكنها منع تكوين اللييفات دون الإضرار بوظيفة القطرات.
تقول المؤلفة المقابلة للدراسة، بريا بانيرجي، الحاصلة على درجة الدكتوراه، والأستاذة في قسم الفيزياء في جامعة كاليفورنيا: “تُظهر هذه النتائج أن تكوين قطيرات البروتين وتكوين اللييفات هما عمليتان منفصلتان، وأنه يمكن منع إحداهما دون التدخل في الأخرى”.
يدرس بانيرجي القطرات المصنوعة من البروتينات، الحمض النووي الريبي، و الحمض النووي. تعتبر هذه الهياكل، المعروفة باسم المكثفات الجزيئية الحيوية، حيوية للنشاط الخلوي الطبيعي ولكنها يمكن أن تتصرف بشكل غير طبيعي في العديد من الأمراض التنكسية العصبية والسرطانات.
أحد البروتينات، تاو، يشكل قطرات يمكن أن تتحول ببطء إلى ألياف ليفية تسمى الأميلويد. تعتبر ألياف تاو هذه سمة مميزة لمرض الزهايمر. على عكس لويحات أميلويد بيتا، التي تتراكم خارج الخلايا العصبية، تتراكم ألياف تاو داخلها.
بروتين تاو ونمو الألياف على المستوى السطحي
في هذه الدراسة، استخدم فريق بانيرجي طريقة الهندسة الحيوية من أسفل إلى أعلى مع شكل هندسي من تاو لتكرار كيفية تشكل هذه القطرات السائلة وتحولها تدريجيًا إلى ألياف ليفية.
أظهر نموذجهم أن الألياف تبدأ في التشكل على سطح القطرات، وليس في جميع أنحاء البنية بأكملها.
يقول المؤلف الأول، ثارون سيلفام ماهيندران، طالب دكتوراه في مختبر بانيرجي: “هذا يعني أن الجزء الداخلي من القطرة يظل سائلًا ووظيفيًا أثناء تكوين اللييفات، لذلك من الممكن الحفاظ على القطرة سليمة مع منع تكوين اللييفات على السطح”.
المسارات المحتملة لعلاجات مرض الزهايمر
ثم أدخل الباحثون إل-أرجينين، المعروف بقدرته على تقليل تكتل البروتين، في نظامهم. ظلت القطرات سائلة لفترة أطول، وانخفض تكوين اللييفات، واستمرت القطرات في تجميع الأنابيب الدقيقة.
يقول بانيرجي: “ربما تستخدم الخلايا السليمة بالفعل جزيئات صغيرة مثل إل-أرجينين لتثبيت القطرات ومنعها من أن تكون سامة”. “لذا فإن جزيئات مثل إل-أرجينين يمكن أن تساعد في توجيه الجهود لتطوير علاجات تستهدف تكوين اللييفات في مرض الزهايمر.”
المرجع: “فصل مرحلة الفصل والرجفان يحافظ على نشاط المكثفات الجزيئية الحيوية” بقلم ثارون سيلفام ماهيندران، وأنوراغ سينغ، وسوكانيا سرينيفاسان، وكريستيان إم جينينغز، وكريستيان نيورويتر، وبهارجافي إتش جيندرا، وسابون إتش باريخ، وبريا آر بانيرجي، 26 فبراير 2026. اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-026-69244-z
تم دعم العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة، والمؤسسة الوطنية للعلوم، ومستشفى سانت جود لأبحاث الأطفال، ومؤسسة ويلش، ومبادرة تشان زوكربيرج.
لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.
