α-Synuclein Seeding Activity in Fixed Antemortem Skin Biopsies From Patients With Synucleinopathies

تشترك الأمراض التنكسية العصبية، مثل مرض باركنسون، وخرف أجسام ليوي، والضمور متعدد الج been الأنظمة، في سمة مدمرة واحدة: بروتين يسمى "ألفا-سينوكلين". في الدماغ السليم، يؤدي هذا البروتين وظائف طبيعية، ولكن في هذه الأمراض، يطوى بشكل خاطئ ويتكتل معاً ليشكل تجمعات سامة. تعمل هذه التكتلات مثل "بذرة" معدية، حيث تنتشر من خلية إلى أخرى وتؤدي في النهاية إلى فشل الخلايا الدماغية. لعقود من الزمن، اعتمد الأطباء على الأعراض السريرية لتشخيص هذه الحالات، لكن التأكيد النهائي كان يتطلب عادةً فحص أنسجة الدماغ بعد وفاة الشخص. ومع ذلك، اكتشف العلماء مؤخراً أن هذه التجمعات البروتينية الضارة ليست مقتصرة على الدماغ فحسب؛ بل تتراكم أيضاً في الجهاز العصبي المحيطي، بما في ذلك الألياف العصبية الدقيقة الموجودة في الجلد. وقد فتح هذا الإدراك باباً لاختبارات أقل بضعاً، مما سمح للباحثين بالبحث عن علامات هذه الأمراض في المرضى الأحياء من خلال عينات جلد صغيرة.

ومع ذلك، تمثل التحدي في أن كمية هذا البروتين السام في الجلد ضئيلة للغاية، وغالباً ما تكون باهتة جداً بحيث لا يمكن رؤيتها باستخدام طرق الصبغ القياسية. ولحل هذه المشكلة، طور الباحثون تقنية تسمى "مقايسة تضخيم البذور". تخيل قطرة واحدة من الحبر في دلو من الماء؛ ستكون غير مرئية تقريباً. ولكن إذا كانت هذه القطرة تحتوي على مادة يمكنها تحويل دلو الماء بأكمله إلى حبر، فيمكنك اكتشافها بسهولة. هذا ما تفعله هذه المقايسة: فهي تأخذ عينة صغيرة من الجلد وتوفر الظروف المناسبة لأي بذور بروتينية سامة موجودة لتتكاثر بسرعة، مما يخلق إشارة قوية بما يكفي لقياسها. وبينما نجحت هذه الطريقة مع عينات الجلد الطازجة أو المجمدة، إلا أن هناك أرشيفاً هائلاً من التاريخ الطبي يوجد في شكل خزعات جلدية تم حفظها باستخدام مادة مثبتة كيميائياً. وتعد هذه العينات المثبتة هي المعيار المتبع في مختبرات علم الأمراض، ولكن لم يكن من الواضح ما إذا كانت العملية الكيميائية المستخدمة لحفظها ستدمر البذور ذاتها التي يأمل الباحثون في العثور عليها.

وضع فريق من الباحثين حداً لهذا التساؤل عبر اختبار ما إذا كان لا يزال بإمكانهم اكتشاف نشاط بذور هذه البروتينات في عينات الجلد التي تم تثبيتها باستخدام "البارافورمالدهيد"، وهو المادة الحافظة القياسية المستخدمة في المستشفيات. لقد جمعوا مقاطع من خزعات جلدية لمرضى أحياء تم تشخيص إصابتهم بمرض باركنسون، أو خرف أجسام ليوي، أو الضمور متعدد الأنظمة، بالإضافة إلى أفراد أصحاء. طبق الفريق نسخة محسنة من اختبار التضخيم على هذه الأنسجة المثبتة. تأكدوا أولاً من أن الشكل الفسفوري السام للبروتين موجود بالفعل في الألياف العصبية للجلد، حيث ظهر كإشارات حمراء بجانب الخطوط الخضراء للأعصاب. ثم أدخلوا عينات الأنسجة المثبتة في خليط التفاعل لمعرفة ما إذا كان بإمكانها تحفيز عملية التضخيم.

أظهرت النتائج أن الأنسجة المثبتة احتفظت بالقدرة على العمل كبذرة، وإن كانت العملية أبطأ وأقل شدة مقارنة بالأنسجة الطازجة. وفي هذه المجموعة المحددة من المرضى، نجح الاختبار في تحديد وجود البذور السامة في 70 بالمئة من حالات باركنسون، و80 بالمئة من حالات خرف أجسام ليوي، و80 بالمئة من حالات الضمور متعدد الأنظمة. أما بين مجموعة الضبط السليمة، فقد حدد الاختبار بشكل صحيح 80 بالمئة من الأفراد كأشخاص سليمين، مما يعني أنه لم يعطِ نتائج إيجابية خاطئة تشير إلى إصابتهم بالمرض. كما بحث الباحثون فيما إذا كانت قوة الإشارة الناتجة عن الاختبار تتوافق مع مدى شدة مرض المرضى. ووجدوا أن الإشارة الأقوى كانت مرتبطة بمراحل أكثر تقدماً من ضعف الحركة، كما يتم قياسه بمقياس تقييم قياسي، لكن الإشارة لم تظهر صلة واضحة مع الدرجات الإدراكية أو كمية البروتين المرئية تحت المجهر.

تثبت هذه الدراسة أن الحفظ الكيميائي لأنسجة الجلد لا يمحو النشاط البيولوجي لبذور البروتين السامة. ويعد هذا اكتشافاً هاماً لأنه يعني أن المستودعات الضخمة من خزعات الجلد المثبتة المخزنة بالفعل في الأرشيفات الطبية يمكن الآن إعادة فحصها باستخدام هذه الأداة الجديدة القوية. فهو يسمح للعلماء بالحصول على نوعين مختلفين من المعلومات من نفس قطعة النسيج: خريطة بصرية لمكان وجود البروتين، وقياس وظيفي لمدى نشاط تلك البروتينات. وبينما أُجريت هذه الدراسة على مجموعة مختارة من المرضى ولا يمكن استخدامها بعد كاختبار تشخيصي مستقل لعامة السكان، إلا أنها تثبت أن الطريقة تعمل على العينات المثبتة. إن القدرة على اكتشاف هذه البذور في الأنسجة المحفوظة توفر طريقة جديدة لدراسة تاريخ هذه الأمراض، وقد تساعد الباحثين على فهم كيفية انتشار المرض وتطوره بمرور الوقت بشكل أفضل.