يفتح اكتشاف علمي جديد آفاقاً محتملة لتطوير أساليب مبتكرة في علاج الزهايمر، بعدما كشف باحثون أن الدماغ لا يعتمد على ما ينتجه داخله فقط للحفاظ على صحة خلاياه وروابطه العصبية، بل يستقبل أيضاً بروتينات حيوية من أعضاء بعيدة في الجسم، أبرزها الكبد، عبر نظام نقل متخصص داخل الحاجز الدموي الدماغي.
وتشير نتائج الدراسة، التي أجراها فريق بحثي بقيادة آندرو يانج من معاهد جلادستون في سان فرانسيسكو، إلى أن الحاجز الدموي الدماغي ليس مجرد جدار يفصل الدماغ عن مجرى الدم ويحميه من السموم، وإنما يعمل كمنظومة انتقائية متطورة تسمح بمرور بروتينات محددة وتوجهها إلى أنواع معينة من خلايا الدماغ.
ويرى الباحثون أن هذا الاكتشاف قد يغير طريقة فهم بعض الأمراض العصبية، وفي مقدمتها مرض الزهايمر، إذ يطرح احتمال أن يكون نقص وصول بروتينات أساسية من أعضاء الجسم إلى الدماغ أحد العوامل المساهمة في ظهور المرض وتطوره، وهو ما قد يفتح المجال أمام علاجات تستهدف الجسم خارج الدماغ.
علاج الزهايمر.. الحاجز الدموي الدماغي يكشف وظيفة جديدة
يمثل الحاجز الدموي الدماغي شبكة معقدة من الخلايا المبطنة للأوعية الدموية، تفصل أنسجة الدماغ عن بقية الدورة الدموية، وتتحكم في المواد التي يمكنها الوصول إلى الجهاز العصبي المركزي.
وكان يُنظر إلى هذه الشبكة تقليدياً باعتبارها خط الدفاع الأول لحماية الدماغ من المواد الضارة والسموم الموجودة في الدم، لكن الدراسة الجديدة كشفت عن وظيفة أكثر تعقيداً، تتمثل في انتقاء بروتينات مفيدة من أعضاء الجسم ونقلها إلى خلايا دماغية محددة.
وقال آندرو يانج، قائد فريق الدراسة، إن الباحثين تعاملوا على مدار نحو قرن مع الحاجز الدموي الدماغي باعتباره حاجزاً مادياً بسيطاً، قبل أن تكشف النتائج أنه أشبه بواجهة ذكية تستخلص البروتينات المناسبة من الدم، حتى لو كانت منتجة في أجزاء بعيدة من الجسم، ثم توصلها إلى أنواع محددة من الخلايا في الدماغ.
ويعزز هذا الاكتشاف أهمية دراسة العلاقة بين الدماغ وبقية أعضاء الجسم، بدلاً من التركيز على العمليات التي تحدث داخل الجهاز العصبي وحده عند البحث عن أسباب الأمراض التنكسية العصبية وطرق علاجها.
دراسة على الفئران تكشف انتقال 92 بروتيناً إلى الدماغ
للوصول إلى هذه النتائج، استخدم الباحثون تقنية متخصصة لوسم البروتينات الموجودة في دم الفئران، بما يسمح بتمييزها وتتبع حركتها بعد إعادة حقنها في مجرى الدم.
وشملت التجربة 861 بروتيناً، وأظهرت تحليلات أنسجة الدماغ أن 92 بروتيناً منها تمكنت من عبور الحاجز الدموي الدماغي والوصول إلى أنسجة المخ.
ووفقاً للنتائج المنشورة في دورية «سيل» (Cell)، لم يكن انتقال هذه البروتينات عشوائياً، إذ لاحظ الباحثون أن أنواعاً مختلفة منها جرى توجيهها إلى أنواع محددة من خلايا الدماغ بعد عبورها الحاجز.
وكشفت الدراسة أن معظم البروتينات التي وصلت إلى الدماغ كان مصدرها أجزاء بعيدة من الجسم، وهو ما يشير إلى وجود نظام اتصال بيولوجي منظم بين الأعضاء والجهاز العصبي، يمكن أن يؤدي دوراً مهماً في الحفاظ على وظائف الدماغ.
بروتين ينتجه الكبد قد يفتح باباً جديداً لـ علاج الزهايمر
من أبرز البروتينات التي ركزت عليها الدراسة بروتين «أبوليبوبروتين إيه 1» (Apolipoprotein A-I)، الذي ينتجه الكبد، وينتقل عبر الدم إلى الدماغ، حيث يساهم في الحفاظ على الروابط العصبية السليمة بين الخلايا العصبية.
ويكتسب هذا البروتين أهمية خاصة في أبحاث الزهايمر، بعدما رصد الباحثون ارتباطاً بين توقف وصوله إلى الدماغ وتدهور صحة الروابط العصبية، إلى جانب ظهور تغيرات سلوكية وعلامات مبكرة مرتبطة بالمرض لدى الفئران.
وتشير هذه النتائج إلى أن سلامة الخلايا العصبية لا تعتمد فقط على البيئة الداخلية للدماغ، بل تتأثر أيضاً بمدى حصوله على البروتينات والمواد الحيوية التي تنتجها أعضاء أخرى في الجسم.
ويطرح ذلك احتمالاً علمياً جديداً بشأن بعض آليات الإصابة بالزهايمر، يتمثل في أن اضطراب التواصل بين أعضاء الجسم والدماغ قد يكون أحد العوامل التي تسهم في ظهور التغيرات المرضية.
زيادة إنتاج بروتين الكبد تقلل علامات الزهايمر لدى الفئران
في خطوة أخرى من التجارب، درس الباحثون فئراناً معدلة وراثياً لإنتاج كميات إضافية من بروتين «أبوليبوبروتين إيه 1» داخل الكبد.
وأظهرت النتائج أن زيادة إنتاج البروتين أدت إلى عبور كمية أكبر منه للحاجز الدموي الدماغي ووصولها إلى المخ، بالتزامن مع تراجع ظهور العلامات المرتبطة بمرض الزهايمر لدى تلك الفئران.
وتعزز هذه النتيجة الفرضية القائلة إن تعزيز وصول بعض البروتينات من أعضاء الجسم إلى الدماغ قد يمثل مساراً علاجياً محتملاً، بدلاً من اقتصار محاولات العلاج على استهداف العمليات المرضية داخل المخ.
لكن الباحثين يؤكدون من خلال طبيعة التجارب أن النتائج لا تزال في إطار الأبحاث قبل السريرية، إذ أُجريت على الفئران، ولا تثبت حتى الآن أن النهج نفسه سيكون فعالاً أو آمناً لدى البشر.
هل يصبح علاج الزهايمر ممكناً من خارج الدماغ؟
يرى آندرو يانج أن مرض الزهايمر قد لا يكون ناتجاً عن خلل داخل الدماغ وحده، وإنما ربما يرتبط أيضاً بنقص وصول بعض المواد والبروتينات التي يحتاج إليها للحفاظ على صحة خلاياه واتصالاته العصبية.
وأوضح أن صحة هذه الفرضية قد تفتح المجال أمام مكافحة المرض من خارج الدماغ، من خلال تعويضه بالبروتينات والمواد الحيوية التي يحتاج إليها، بدلاً من الاعتماد حصرياً على تطوير أدوية تستهدف أنسجة المخ مباشرة.
ويأمل فريق البحث في الاستفادة من الخريطة التي توصل إليها للبروتينات المنتقلة من الجسم إلى الدماغ، وكذلك فهم آليات نقلها، لتطوير علاجات جديدة تستهدف مرض الزهايمر من خارج الجهاز العصبي.
كما قد تساعد النتائج في تطوير جيل جديد من الوسائل الدوائية القادرة على عبور الحاجز الدموي الدماغي، الذي يمثل أحد أبرز التحديات أمام إيصال كثير من الأدوية إلى أنسجة المخ بتركيزات علاجية فعالة.
ورغم أن تحويل هذه النتائج إلى علاج متاح للمرضى لا يزال يتطلب المزيد من الأبحاث والتجارب السريرية، فإن الدراسة تقدم اتجاهاً بحثياً جديداً لفهم الزهايمر، يقوم على النظر إلى الدماغ باعتباره جزءاً من منظومة حيوية متكاملة تتفاعل فيها الأعضاء المختلفة للحفاظ على وظائفه.
