قد تلعب خلايا الدماغ التي تساعد عادة في حماية الدماغ دورًا غير متوقع في التدهور المعرفي مع تقدمنا في السن. اكتشف العلماء أن الخلايا المسؤولة عن الحفاظ على الطبقة الواقية حول الألياف العصبية يمكن أن تصبح مختلة وظيفيا مع تقدم العمر، مما قد يساهم في الفقدان التدريجي للذاكرة وقدرات التفكير.
ويشير هذا الاكتشاف أيضًا إلى نهج جديد محتمل لحماية الدماغ الذي يعاني من الشيخوخة. إن الأدوية التي تعمل على المسار البيولوجي المعني تُستخدم بالفعل لعلاج حالات عصبية أخرى، مما يزيد الآمال في إمكانية تكييف العلاجات الحالية في نهاية المطاف لمكافحة التدهور المعرفي المرتبط بالعمر.
اكتشف العلماء التغيرات في شيخوخة الدماغ
وقاد الدراسة باحثون من جامعة إدنبرة ومعهد أبحاث الخرف في المملكة المتحدة، الذين بحثوا في كيفية ارتباط التغيرات في الدماغ بانخفاض القدرات المعرفية في وقت لاحق من الحياة.
ركز بحثهم على مجموعة ولادة لوثيان 1936، وهي مجموعة من الأشخاص الذين تم تتبع قدراتهم المعرفية من الطفولة إلى الشيخوخة. سمح هذا السجل المكثف بشكل غير عادي للعلماء بالتحقيق في كيفية تغير التفكير والذاكرة على مدى عقود.
بين سن 70 و82، خضع المشاركون لتقييمات لقياس الذاكرة، وسرعة معالجة المعلومات، وقدرتهم على فهم العلاقات المكانية.
ومن بين 1091 شخصًا مسجلين في المجموعة، أكمل 866 شخصًا اختبارات معرفية إضافية بعد سن السبعين. وقد عانى الجميع تقريبًا من بعض التدهور على الأقل، ولكن المعدل تباين إلى حد كبير. أعطت هذه الاختلافات للباحثين فرصة لدراسة ما قد يميز الأدمغة التي تعاني من تدهور أسرع عن تلك التي تتقدم في السن بشكل تدريجي.
عندما فحص العلماء أنسجة المخ التي تم جمعها بعد الوفاة من مجموعة فرعية من المشاركين، اكتشفوا نمطًا ملفتًا للنظر. يميل الأفراد الذين عانوا من تدهور إدراكي أكبر إلى أن يكون لديهم عدد أقل من الألياف العصبية الكبيرة، إلى جانب تراكم غير طبيعي للميالين غير الصحي.
المايلين هو الطبقة الواقية التي تحيط بالألياف العصبية، مما يساعد على انتقال الإشارات الكهربائية بكفاءة عبر الدماغ. وعلى الرغم من أن هذا العزل ضروري لوظيفة الدماغ الطبيعية، إلا أن النتائج تشير إلى أن المايلين الزائد أو غير الطبيعي قد يصبح جزءًا من المشكلة.
وكانت التغييرات واضحة بشكل خاص حول الألياف العصبية الكبيرة المتبقية. والأهم من ذلك، أن هذه التشوهات ارتبطت بمدى سرعة تراجع القدرات المعرفية، وليس مدى جودة أداء شخص ما في الاختبارات المعرفية في عمر معين.
قد تعاني خلية الدماغ الواقية من ضعف خفي
لفهم السبب المحتمل لهذه التغييرات، وجه الباحثون انتباههم إلى الخلايا قليلة التغصن، وهي خلايا دماغية متخصصة مسؤولة عن إنتاج المايلين والحفاظ عليه.
تعتبر الخلايا قليلة التغصن تقليديًا مفيدة لأنها تساعد في الحفاظ على عزل الألياف العصبية وعملها بشكل صحيح. ومع ذلك، تشير النتائج الجديدة إلى أن هذه الخلايا يمكن أن تصبح مختلة وظيفيا أثناء الشيخوخة وقد تساهم في المشاكل نفسها التي تساعد عادة على منعها.
اكتشف الباحثون أن الأشخاص الذين يعانون من تدهور إدراكي شديد لديهم مستويات أقل من بروتين يسمى NRF2 داخل الخلايا الدبقية قليلة التغصن لديهم.
يلعب NRF2 دورًا وقائيًا مهمًا في الخلايا من خلال تنظيم مئات الجينات المشاركة في الدفاع ضد الضرر والحفاظ على الوظيفة الخلوية الطبيعية. وعندما ينخفض نشاطها، قد تصبح الخلايا أقل قدرة على حماية نفسها وأداء وظائفها المعتادة.
وللتحقق مما إذا كان هذا البروتين متورطًا بشكل مباشر في تغيرات الدماغ، أجرى الفريق تجارب على الفئران.
عندما قام الباحثون بتخفيض NRF2 على وجه التحديد في الخلايا الدبقية قليلة التغصن، طورت الحيوانات كمية زائدة من الميالين وفقدت أليافًا عصبية كبيرة، مما يشبه إلى حد كبير التشوهات التي لوحظت في أنسجة المخ البشري. وأظهرت الفئران أيضًا انخفاضًا في التحسن في الأداء المعرفي مع تقدمهم في السن.
قدمت هذه التجارب دليلاً على أن انخفاض نشاط NRF2 يمكن أن يعطل بشكل مباشر وظيفة الخلايا الدبقية قليلة التغصن، مما قد يؤدي إلى تغييرات في المايلين والألياف العصبية التي تساهم في التدهور المعرفي.
يمكن للأدوية الموجودة أن تقدم استراتيجية علاجية جديدة
قد يكون لهذه النتائج آثار مهمة على تطوير العلاجات التي تساعد في الحفاظ على القدرات المعرفية لدى كبار السن.
أحد الجوانب الواعدة بشكل خاص هو أن مسار NRF2 هو بالفعل هدف للأدوية المستخدمة لحالات أخرى، بما في ذلك الدواء الموصوف لعلاج التصلب المتعدد (MS).
وقد وجدت الدراسات السابقة أن زيادة نشاط NRF2 يمكن أن يحسن الوظيفة الإدراكية لدى الأشخاص المصابين بمرض التصلب العصبي المتعدد. وهذا يثير احتمال إعادة استخدام الأدوية التي تعمل على نفس المسار في نهاية المطاف لمعالجة خلل الخلايا قليلة التغصن والتدهور المعرفي المرتبط بالعمر.
على الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد ما إذا كانت مثل هذه العلاجات ستفيد كبار السن الذين يعانون من التدهور المعرفي، فإن هذا الاكتشاف يحدد هدفًا علاجيًا قيمًا.
قالت فيرونيك ميرون، زميلة غير سريرية أولى في مركز البحوث الطبية ورئيسة مجموعة معهد أبحاث الخرف في المملكة المتحدة بجامعة إدنبرة ومستشفى سانت مايكل، وهي جزء من Unity Health Toronto:
“مع ارتفاع معدل انتشار التدهور المعرفي مع شيخوخة السكان وعدم وجود علاجات حالية، نحن متحمسون لهذا العمل لأنه يشير إلى استراتيجية محتملة لاستراتيجيات علاجية جديدة للحفاظ على القدرة المعرفية في الشيخوخة.”
فهم جديد للتدهور المعرفي
وبعيدًا عن تطبيقاته الطبية المحتملة، يغير البحث كيفية فهم العلماء لدور الخلايا الدبقية قليلة التغصن في الدماغ الذي يعاني من الشيخوخة.
وبدلاً من مجرد توفير الدعم لوظيفة الأعصاب الصحية طوال الحياة، تبدو هذه الخلايا قادرة على أن تصبح مختلة وظيفياً وتساهم في حدوث مشاكل معرفية.
وقالت جورجينا كريج، المؤلفة الأولى للدراسة وزميلة ما بعد الدكتوراه في مستشفى سانت مايكل في تورونتو ومعهد أبحاث الخرف في المملكة المتحدة:
“لقد غيرت هذه الدراسة بشكل أساسي طريقة تفكيرنا في خلايا الدماغ هذه أثناء الشيخوخة. لقد اعتبرنا دائمًا الخلايا قليلة التغصن مفيدة تمامًا، ولكن هنا نجد بشكل مدهش أنها يمكن أن تصبح مختلة وظيفيًا وتساهم في الضعف الإدراكي عند الشيخوخة.”
تشير النتائج إلى أن الحفاظ على وظيفة الخلايا الدبقية قليلة التغصن الصحية يمكن أن يصبح استراتيجية مهمة لحماية الذاكرة وقدرات التفكير مع تقدم الأشخاص في السن.
نشرت في طب الطبيعةتم تمويل الدراسة من قبل مجلس البحوث الطبية UKRI (MRC) والمعاهد الكندية للبحوث الصحية (CIHR). وشمل البحث أيضًا علماء من دراسات مجموعة ولادة لوثيان بجامعة إدنبرة وجامعة نورث وسترن.
