APOE ε4 carriage is associated with pallido-putaminal diffusion alterations in early Parkinson’s disease
تكشف هذه الدراسة أن حاملي الأليل APOE ε4 المصابين بمرض باركنسون في مراحله المبكرة والذين لم يتلقوا علاجاً دوائياً، يظهرون تغيرات بنيوية مجهرية محددة في منطقتي الكرة الشاحبة والنواة المخطط مقارنة بغير الحاملين لهذا الأليل، مما يشير إلى وجود ارتباط بين هذا العامل الوراثي وعوامل الخطر وبين تغيرات عصبية متميزة في المراحل الأولية للمرض.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
مرض باركنسون هو حالة تعطل قدرة الدماغ تدريجيًا على التحكم في الحركة، لكنه أكثر بكثير من مجرد مشكلة حركية بسيطة. إنه اضطراب معقد حيث تتفكك خلايا الدماغ تدريجيًا، مما يؤدي غالبًا إلى فقدان الذاكرة ومشكلات أخرى غير حركية. لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن جينات الشخص تلعب دورًا في كيفية بدء المرض ومدى سرعة تطوره. أحد الجينات المحددة، ويسمى APOE، مشهور بارتباطه بمرض ألزهايمر؛ حيث إن حمل نسخة معينة من هذا الجين، المعروفة باسم متغير "إبسلون-4" (epsilon-4)، يزيد بشكل كبير من خطر الإصابة بألزهايمر. ومع ذلك، كان دوره في باركنسون أكثر غموضًا. فبينما لا يبدو أنه يسبب باركنسون نفسه، تشير الأدلة إلى أنه قد يعمل كمعدل، يغير كيفية سلوك المرض لدى أولئك المصابين به بالفعل. ولفهم ذلك، ينظر الباحثون إلى البنية المجهرية للدماغ. فهم يستخدمون نوعًا خاصًا من التصوير بالرنين المغناطيسي يتتبع كيفية حركة الماء عبر أنسجة الدماغ. إذا كانت الأنسجة سليمة ومنظمة بإحكام، يتحرك الماء في اتجاه محدد. أما إذا كانت الأنسجة تالفة أو تفقد بنيتها، فإن الماء يتحرك بحرية وعشوائية أكبر. تعمل هذه الحركة كإشارة خفية لما يحدث داخل الدماغ قبل وقت طويل من ظهور الضرر واسع النطاق في الفحوصات القياسية.
وضع فريق من الباحثين في مركز (IRCCS Centro Neurolesi) في إيطاليا هدفًا للتحقيق فيما إذا كان هذا المتغير الجيني يغير البنية المجهرية للدماغ في المراحل المبكرة جدًا من مرض باركنسون. لقد درسوا مجموعة من الأشخاص الذين تم تشخيصهم للتو بالمرض ولم يبدأوا بعد في تناول الأدوية، لضمان أن تعكس صور أدمغتهم المرض نفسه وليس آثار العلاج. وقارنوا هؤلاء المرضى بمجموعة من الأفراد الأصحاء، باحثين تحديدًا في أولئك الذين يحملون متغير "إبسلون-4" مقابل أولئك الذين لا يحملونه. ركز العلماء على المراكز العميقة في الدماغ المسؤولة عن الحركة، والمعروفة باسم العقد القاعدية، والتي تشمل هياكل مثل "الباليدوم" (pallidum) و"البوتامين" (putamen). أرادوا معرفة ما إذا كان المتغير الجيني يترك بصمة فريدة على البنية المجهرية للدماغ يمكن اكتشافها قبل أن يسبب المرض انكماشًا كبيرًا أو فقدانًا في الحجم.
تضمنت الدراسة 121 شخصًا في المجمل: 75 مريضًا بمرض باركنسون في مراحله المبكرة و46 شخصًا سليمًا. ضمن مجموعة المرضى، كان 25 شخصًا يحملون متغير "إبسلون-4"، بينما لم يحمله البقية. استخدم الباحثون تصويرًا متقدمًا لقياس كيفية حركة الماء عبر أنسجة الدماغ. ووجدوا فرقًا واضحًا لدى مرضى باركنسون الذين يحملون الجين. ففي هياكل الدماغ العميقة التي تتحكم في الحركة، تغيرت أنماط حركة الماء بطريقة تشير إلى أن الأنسجة كانت أقل تنظيمًا. وتحديدًا، تحرك الماء بحرية أكبر في اتجاهات تشير عادةً إلى فقدان السلامة الهيكلية. كان هذا أكثر وضوحًا في "الباليدوم" و"البوتامين" في الجانب الأيسر من الدماغ. في المقابل، لم يظهر الأشخاص الأصحاء الذين يحملون نفس المتغير الجيني أي تغييرات من هذا القبيل. بدت أنسجة أدمغتهم تمامًا مثل أنسجة الأشخاص الأصحاء الذين لا يحملون الجين. وهذا اكتشاف بالغ الأهمية لأنه يشير إلى أن تأثير الجين محدد ببيئة المرض؛ فهو لا يبدو أنه يسبب ضررًا للدماغ من تلقاء نفسه لدى الأشخاص الأصحاء، ولكنه يتفاعل مع باركنسون ليخلق هذه التغييرات المجهرية المبكرة.
نظر الباحثون أيضًا لمعرفة ما إذا كانت هذه التغييرات الطفيفة في حركة الماء مرتبطة بعلامات أخرى للمرض. ووجدوا أنه في المرضى، كانت المناطق التي يتحرك فيها الماء بحرية أكبر مرتبطة بمستويات أعلى من بروتين في الدم يسمى "سلسلة النوروفلامنت الخفيفة" (neurofilament light chain). هذا البروتين هو علامة معروفة لتلف الأعصاب؛ فعندما تتضرر الخلايا العصبية، يتسرب هذا البروتين إلى مجرى الدم. يشير هذا الارتباط إلى أن المتغير الجيني قد يكون مرتبطًا بعملية أسرع أو أكثر حدة من تلف الأعصاب في هذه المناطق المحددة. ومع ذلك، لم تجد الدراسة أن المتغير الجيني تسبب في تفاقم الضرر بشكل أسرع بمرور الوقت كما كانوا يأملون في إثباته. كان الارتباط موجودًا في البداية، لكنه لم يتنبأ بتدهور أكثر حدة خلال العامين التاليين. علاوة على ذلك، تحقق الباحثون من وجود انكماش جسدي في مناطق الدماغ ولم يجدوا أي شيء. كانت التغييرات مجهرية بحتة، تحدث على مستوى التنظيم الذي لا تستطيع الفحوصات القياسية رؤيته.
بعيدًا عن صور الدماغ، تتبع الفريق كيف شعر المرضى وكيف أداؤهم على مدار عدة سنوات. لاحظ البരാحون أن المرضى الذين يحملون المتغير الجيني أبلغوا عن صعوبة أكبر في أنشطتهم اليومية، مثل المشي أو ارتداء الملابس، مقارنة بمن لا يحملون الجين. كان هذا مقياسًا ذاتيًا لكيفية تأثير المرض على حياتهم، وليس درجة من فحص طبيب. كما رأوا أن مستويات بروتين متعلق بمرض ألزهايمر في السائل الشوكي ارتفعت بشكل أسرع لدى حاملي الجين على مدار أربع سنوات. ومن المثير للاهتمام، حدث تعزيز مؤقت في أداء الذاكرة لدى حاملي الجين عند علامة العامين، لكن هذا لم يستمر. تشير هذه النتائج إلى أن الجين قد يؤثر على كيفية شعور المريض بالمرض وعلى كيفية تغير بعض العلامات البيولوجية، لكن الارتباط بالبنية المجهرية للدماغ يظل الاكتشاف الأكثر صلابة.
تخلص الدراسة إلى أن حمل متغير جين "إبسلون-4" في المراحل المبكرة من مرض باركنسون يرتبط بتغييرات دقيقة ومحددة في مراكز الحركة العميقة في الدماغ. تظهر هذه التغييرات من خلال التصوير المتقدم في شكل اضطراب في كيفية حركة الماء عبر الأنسجة، مما يشير إلى فقدان النظام الهيكلي. يحدث هذا دون أن ينكمش الدماغ، مما يشير إلى أن الضرر يحدث على المستوى الخلوي قبل فقدان الأنسجة. وبينما لا يبدو أن الجين يسبب هذه التغييرات لدى الأشخاص الأصحاء، فإنه يبدو أنه يترك علامة مميزة في أدمغة أولئك المصابين بباركنسون. ويؤكد الباحثون أنه على الرغم من أن هذه النتائج واعدة، إلا أنهم بحاجة إلى تأكيدها مع مجموعات أكبر من الناس وإجراء فحوصات متكررة بمرور الوقت لفهم ما إذا كان بإمكان هذه العلامات المبكرة التنبؤ بمن سيصبح أكثر مرضًا بشكل أسرع. في الوقت الحالي، توفر هذه العمل صورة أوضح لكيفية تفاعل الجينات والمرض في البداية، مما يقدم طريقة جديدة للنظر إلى الدماغ تتجاوز ما يمكن للعين المجردة رؤيته.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.