وأظهرت دراسة أجرتها جامعة جون هوبكنز أن هذه الشبكة النانوية، المعروفة بالأنابيب النانوية الشجرية، تنقل بروتينات الزهايمر بين الخلايا بسرعة عالية، وتبدأ في التغير قبل نحو ثلاثة أشهر من تكوّن لويحات الأميلويد في نماذج الفئران، ما يجعلها هدفًا واعدًا للكشف المبكر عن المرض.
وبيّنت النتائج أن الخلايا ذات الروابط النانوية الضعيفة تصبح أكثر عرضة لتراكم بروتينات الأميلويد السامة، بينما تتقاسم الخلايا ذات الروابط القوية هذا العبء، ما يخلق نمطًا غير متوازن من التراكم والعزلة الخلوية.
وجاء هذا الاكتشاف بعد تحليل صور مجهرية إلكترونية عالية الدقة لأدمغة بشرية وحيوانية محفوظة في قواعد بيانات بحثية، حيث لاحظ الباحثون تراكيب دقيقة لم تكن معروفة سابقًا.
وعند تعطيل هذه الأنابيب نانويًا، توقف انتقال بروتينات بيتا أميلويد، ما يفتح الباب أمام استراتيجيات علاجية جديدة قد تحد من انتشار مرض الزهايمر.
وباكتشاف العلماء الشبكة الخفية من الأنابيب الدقيقة للغاية التي تربط خلايا الدماغ، لاحظوا أن هذه التراكيب، التي تسمى الأنابيب النانوية الشجرية، تتغير قبل أشهر من تكوّن لويحات الأميلويد الدالة، ما قد يساعد في الكشف عن المرض مبكراً.
وتشكل هذه الأنفاق النانوية، التي يبلغ عرضها مئات النانومترات وتمتد لميكرومترات، جسوراً مباشرة بين التفرعات الشجرية للخلايا العصبية المتجاورة.
وظهر هذا الاكتشاف في ورقة بحثية أعدها هيونغ باي كوون وزملاؤه بعد فحص صور مجهرية إلكترونية عالية الدقة لأنسجة دماغية من الفئران والبشر.
ووجد فريق كوون نتوءات رفيعة تمتد من التفرعات الشجرية تفتقر إلى السمات الدالة للمشابك العصبية.
وبدلاً من ذلك، وفي أنسجة المخ البشري، كانت النتوءات الأطول أكثر عرضة لتكوين هذه الاتصالات.
وأظهر التصوير المتعاقب على مدى 66 ساعة أن هذه الأنابيب تتشكل وتختفي بشكل ديناميكي، حيث كان عمر معظمها أقصر من عمر التفرعات المستقرة.
وعندما منع الباحثون تجميع الأكتين باستخدام مثبط كيميائي، انخفض كل من تكوين هذه التراكيب وطولها بشكل حاد، ما يؤكد اعتمادها على العمليات الخلوية النشطة التي تتطلب طاقة.
وعندما عطّل الباحثون شبكة الأنابيب النانوية، لم تتمكن بروتينات بيتا أميلويد السامة من الانتشار.
ويوفر ذلك أملاً جديداً لعلاج فعال يوقف انتشار الزهايمر.
وداء الزهايمر هو السبب الأكثر شيوعًا للإصابة بالخَرَف. والزهايمر عملية حيوية تبدأ بتراكم البروتينات على هيئة لويحات أميلويد وحُبَيْكات عصبية ليفية في الدماغ. يؤدي ذلك إلى موت خلايا الدماغ مع مرور الوقت وانكماش الدماغ.
