اكتشف باحثون من معهد برود التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ومن كلية الطب بجامعة هارفارد، ومستشفى ماكلين في الولايات المتحدة، مجموعة مماثلة بشكل لافت للنظر من التغيرات في نشاط الجينات في أنسجة المخ لدى الأشخاص المصابين بالفصام ومن كبار السن.

أساس مشترك لضعف الإدراك

وتشير هذه التغيرات إلى أساس بيولوجي مشترك للضعف الإدراكي الذي غالباً ما يظهر عند الأشخاص المصابين بالفصام وكبار السن.

وفي دراسة نُشرت في مجلة «نتشر (Nature)» في 6 مارس (آذار) الحالي يصف ستيف مكارول أحد كبار المؤلفين المشاركين في الدراسة وعضو معهد برود ومدير علم الأحياء العصبي الجينومي في مركز برود ستانلي لأبحاث الطب النفسي وأستاذ في كلية الطب بجامعة هارفارد كيف قام الباحثون بتحليل التعبير الجيني لدى خلايا هاتين المجموعتين.

والتعبير الجيني هي العملية التي يجري من خلالها استخدام المعلومات الجينية لتوليد منتجات وظيفية داخل الخلية حيث تجري ترجمة هذه المعلومات من الحامض النووي إلى سلاسل من الأحماض الأمينية لتشكيل البروتينات.

وفي الدراسة دقق الباحثون في أنسجة المخ التي تحتوي على أكثر من مليون خلية فردية، بعد الوفاة، لدى 191 شخصاً، ووجدوا أنه لدى الأفراد المصابين بالفصام ولدى كبار السن غير المصابين بالفصام أيضاً، قلل نوعان من خلايا الدماغ وهي الخلايا النجمية والخلايا العصبية من قدرة ترجمة المعلومات من الحامض النووي إلى الأحماض الأمينية لتخليق البروتينات التي تدعم الوصلات بين الخلايا العصبية التي تسمى المشابك العصبية، مقارنة بالأشخاص الأصحاء أو الأصغر سناً.

التنسيق بين أنواع الخلايا

أطلق الفريق على هذه المجموعة المنسقة من التغييرات اسم برنامج الخلايا العصبية والخلايا النجمية (SNAP) Synaptic Neuron and Astrocyte Program. وحتى عند الشباب الأصحاء فإن التعبير عن جينات هذه المجموعة من الخلايا يزداد أو ينقص دائماً بطريقة منسقة في الخلايا العصبية والخلايا النجمية.

وإذا كان العلماء يركزون غالباً، وفي كثير من الأحيان، على الجينات التي يعبر عنها كل نوع من الخلايا من تلقاء نفسه، فان أنسجة المخ لكثير من الأشخاص لا تعمل بوصفها كيانات مستقلة، ولكن يوجد لديها تنسيق وثيق فيما بينها، حيث من المعروف أن الفصام يسبب الهلوسة والأوهام التي يمكن علاجها جزئياً على الأقل بالأدوية، ولكنه يسبب أيضاً تدهوراً إدراكياً منهكاً ليست له علاجات فعالة. وهو شائع في الشيخوخة أيضاً. وتشير النتائج الجديدة إلى أن التغيرات المعرفية في كلتا الحالتين قد تنطوي على تغيرات خلوية وجزيئية مماثلة في الدماغ.

تداعيات الفصام والشيخوخة

يعمل الدماغ إلى حد كبير لأن الخلايا العصبية تتصل مع الخلايا العصبية الأخرى في نقاط الاشتباك العصبي، حيث تمرر الإشارات إلى بعضها البعض. ويقوم الدماغ باستمرار بتكوين نقاط اشتباك عصبي جديدة، ويزيل المشابك القديمة.

ويعتقد العلماء أن المشابك العصبية الجديدة تساعد أدمغتنا على البقاء مرنة، وقد أظهرت الدراسات السابقة أن كثيراً من العوامل الوراثية المرتبطة بالفصام تنطوي على جينات تسهم في وظيفة المشابك العصبية. أما في الدراسة الجديدة فقد استخدم ستيف ماكارول وسابينا بيريتا المؤلفة المشاركة في الدراسة والأستاذة المشاركة من مركز موارد أنسجة الدماغ في كلية الطب بجامعة هارفارد التي قدمت أنسجة الدماغ للدراسة، تسلسل الحامض النووي الريبوزي (RNA) الذي يقيس التعبير الجيني في الخلايا الفردية لفهم كيفية اختلاف الدماغ بشكل طبيعي بين الأفراد بشكل أفضل.

وقام الباحثون بتحليل 1.2 مليون خلية من 94 شخصاً مصاباً بالفصام و97 شخصاً غير مصاب بالفصام، وظهر أن الجينات التي تشكل برنامج الخلايا العصبية والخلايا النجمية تضمنت كثيراً من عوامل الخطر التي جرى تحديدها مسبقاً لمرض انفصام الشخصية، وأن تلك الخلايا تشكل الضعف الوراثي لهذه الحالة. كما وجد الباحثون أيضاً أن برنامج الخلايا العصبية والخلايا النجمية يتباين بشكل كبير حتى بين الأشخاص غير المصابين بالفصام؛ ما يشير إلى أن هذا البرنامج يمكن أن يكون له دور في الاختلافات المعرفية لدى البشر الأصحاء.

وتشير النتائج إلى أن التغيرات المعرفية التي لوحظت في الفصام والشيخوخة قد تنطوي على تغيرات خلوية وجزيئية مماثلة في الدماغ، كما يشير تحديد جينات الخلايا العصبية والنجمية بما في ذلك الجينات المرتبطة سابقاً بخطر الفصام إلى الدور المحتمل لكل منها في تلك الحالة. وكان هناك تباين كبير في برنامج الخلايا العصبية والنجمية حتى بين الأفراد غير المصابين بالفصام مع كون العمر عاملاً مهماً، لكنه انخفض مع تقدم العمر لدى كثير من الأفراد الأكبر سناً؛ ما يشير إلى احتمال تورطه في الاختلافات المعرفية لدى الأفراد الأصحاء.

وأخيراً يهدف الباحثون إلى إجراء مزيد من التحقيق في برنامج الخلايا العصبية والنجمية في الحالات النفسية الأخرى؛ مثل «اضطراب الثنائي القطب» (bipolar disorder) والاكتئاب (depression)، بالإضافة إلى ذلك يخططون لاستكشاف وجود البرنامج في مناطق الدماغ الأخرى وتأثيرها على التعلم والمرونة المعرفية، وبشكل عام توفر الدراسة نظرة ثاقبة لتغيرات التعبير الجيني المنسقة في خلايا الدماغ المرتبطة بوظيفة التشابك العصبي، وتسليط الضوء على الأهداف العلاجية المحتملة لعلاج الإعاقات الإدراكية في الفصام والشيخوخة.