قبل سنوات من ظهور تشابكات تاو في فحوصات دماغ مرضى الزهايمر، يمكن لاختبار الواسم الحيوي الذي تم تطويره في كلية الطب بجامعة بيتسبرغ اكتشاف كميات صغيرة من بروتين تاو الذي يميل إلى التكتل وأشكاله المرضية غير المطوية التي تلوث الدماغ والسائل النخاعي وربما الدم أيضًا. هذا ما تشير إليه دراسة جديدة نُشرت اليوم في مجلة نيتشر ميديسين.
يرتبط اختبار الواسم الحيوي في السائل النخاعي بشدة التدهور المعرفي، بغض النظر عن العوامل الأخرى، بما في ذلك ترسب الأميلويد في الدماغ، مما يفتح الأبواب للتشخيص والتدخل في المراحل المبكرة من المرض.
نظرًا لأن مرض الزهايمر غالبًا ما يسبق فيه اعتلال الأميلويد بيتا تشوهات تاو، فقد ركزت معظم جهود الواسمات الحيوية على الكشف المبكر عن تغيرات الأميلويد بيتا. ومع ذلك، فإن تكتل بروتين تاو في هياكل منظمة جيدًا والتي يسميها علماء الأمراض "حزم اللييفات العصبية" هو حدث أكثر تحديدًا لمرض الزهايمر، حيث يرتبط بشكل أقوى بالتغيرات المعرفية لدى الأشخاص المصابين.
قال المؤلف الرئيسي توماس كارياري، دكتوراه، أستاذ مساعد في الطب النفسي في بيتسبرغ: "يختبر اختبارنا المراحل المبكرة جدًا من تكوين حزم اللييفات العصبية - قبل عقد من الزمن قبل أن تصبح تكتلات تاو مرئية في فحص الدماغ". "الكشف المبكر هو مفتاح العلاجات الأكثر نجاحًا لمرض الزهايمر، حيث تظهر الدراسات أن المرضى الذين لديهم القليل من الألياف تاو غير القابلة للذوبان القابلة للقياس أو لا لديهم على الإطلاق، من المرجح أن يستفيدوا من العلاجات الجديدة مقارنة بالمرضى الذين لديهم درجة كبيرة من ترسبات تاو في الدماغ."
نظرًا لأن العديد من كبار السن الذين يعانون من لويحات بيتا النشوانية في الدماغ لا يصابون بأعراض معرفية لمرض الزهايمر على مدار حياتهم، فإن الإطار التشخيصي الواسع الانتشار لجمعية الزهايمر يحدد الأعمدة الثلاثة المرضية العصبية اللازمة لتشخيص المرض: الوجود المشترك لباثولوجيا تاو وبيتا النشوانية، بالإضافة إلى التنكس العصبي. في سعيها للحصول على مؤشرات حيوية مبكرة وسهلة الوصول لمرض الزهايمر، أظهرت أعمال كاريكاري السابقة أن شكلاً من أشكال تاو الخاص بالدماغ يسمى BD-tau يمكن قياسه في الدم ويشير بشكل موثوق إلى وجود تنكس عصبي خاص بمرض الزهايمر. قبل بضع سنوات، أظهر كاريكاري أن أشكالًا معينة من تاو المفسفر، p-tau181 و p-tau217 و p-tau212، يمكن أن تتنبأ بوجود بيتا النشوانية في الدماغ في الدم دون الحاجة إلى تصوير دماغ مكلف ويستغرق وقتًا طويلاً.
ومع ذلك، نظرًا لأن هذه الأدوات تكشف بشكل أساسي عن باثولوجيا النشواني، فإن مسألة الكشف المبكر عن تاو لا تزال قضية رئيسية. في حين أن تاو-PET لا يزال مؤشرًا موثوقًا ودقيقًا على عبء تاو في الدماغ، إلا أن فائدة الاختبار محدودة بسبب التوفر، ودقة منخفضة، وتكلفة عالية، والعمالة، والحساسية. في الوقت الحالي، يمكن لمسح تاو-PET اكتشاف إشارة حزم اللييفات العصبية فقط عندما يكون هناك عدد كبير منها موجودًا في الدماغ. في هذه المرحلة، يكون مستوى الباثولوجيا الدماغية كبيرًا ولم يعد قابلاً للعكس بسهولة.
في هذا البحث الأخير، حدد كاريكاري وفريقه، باستخدام أدوات الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية، منطقة أساسية من بروتين تاو ضرورية لتكوين حزم اللييفات العصبية. يمكن أن يؤدي اكتشاف المواقع داخل هذه المنطقة الأساسية المكونة من 111 حمضًا أمينيًا، وهي تسلسل يسمونه تاو 258-368، إلى تحديد بروتينات تاو التي تميل إلى التكتل والمساعدة في بدء التشخيصات المبكرة والعلاج المبكر. على وجه الخصوص، يمكن لموقعي الفسفرة الجديدين p-tau-262 و p-tau-356 أن يظهرا بدقة حالة تكتل تاو في مرحلة مبكرة، والتي قد تكون قابلة للعكس مع التدخل المناسب.
قال كاريكاري: "بيتا النشواني هو الشرارة وتاو هو عود الثقاب. نسبة كبيرة من الأشخاص الذين لديهم رواسب بيتا النشواني في الدماغ لن يصابوا بالخرف أبدًا. ولكن عندما تضيء تشابكات تاو في مسح الدماغ، فقد يكون الأوان قد فات لإطفاء الحريق، وقد تتدهور صحتهم المعرفية بسرعة". "يمكن أن يحدد الكشف المبكر عن تشابكات تاو التي تميل إلى التكتل الأفراد الذين من المحتمل أن يصابوا بتدهور معرفي مرتبط بمرض الزهايمر والذين يمكن مساعدتهم بالعلاجات من الجيل الجديد."
https://www.nature.com/articles/s41591-024-03400-0
