نموذج رياضي جديد يكشف دور المعادن في تكوين لويحات ألزهايمر

نموذج رياضي جديد يربط بين المعادن وتكوّن لويحات ألزهايمر

وفقاً لموقع “نوريدج” العلمي، توصل فريق بحثي تقوده شانتيا يارحمديان، الأستاذة المشاركة في جامعة ولاية ميسيسيبي، إلى نموذج رياضي يصف كيف تؤثر أيونات المعادن مثل النحاس والزنك والحديد على تكتل بروتين «أميلويد-بيتا»، الذي يسهم في تشكيل اللويحات الدماغية المرتبطة بمرض ألزهايمر.

تمييز بين التكتل الطبيعي والتكتل المحفّز بالمعادن

يستند النموذج إلى معادلات ومحاكاة حاسوبية تميّز بين العملية التي تحدث بصورة طبيعية وتلك التي تتدخل فيها أيونات المعادن، ما يتيح للباحثين دراسة عدة تفاعلات داخل نظام واحد بدلاً من تحليل كل عملية على حدة.

استراتيجيتان تجريبيتان للحد من التكتل

بالإضافة إلى المحاكاة، اختبر الباحثون حسابياً نهجين للتدخل: الأول يعتمد على الاستخلاب، أي استخدام مواد ترتبط بأيونات المعادن الحرة؛ والثاني يهدف إلى منع بروتينات أميلويد-بيتا من الالتصاق ببعضها. أظهرت النتائج أن الجمع بين هاتين الآليتين أو تعديل ظروفهما يمكن أن يغيّر نمط تراكم البروتين، ما قد يساعد في تحديد المسارات التي تستحق تجارب إضافية.

من التوقعات إلى التحقق التجريبي

استطاع النموذج إعادة إنتاج بعض الخصائص التي لوحظت سابقاً باستخدام المجهر بالقوة الذرية، وهي تقنية تفحص أحجام وأشكال تجمعات البروتينات الدقيقة. ومع ذلك، يحذّر الباحثون من الاستنتاجات العلاجية؛ إذ لم يُختبر أي دواء على مرضى ألزهايمر ولا يثبت النموذج أن استهداف المعادن يمنع فقدان الذاكرة أو يبطئ المرض. الخطوة التالية هي نقل هذه التوقعات الرياضية إلى تجارب مخبرية ثم سريرية لتحديد ما إذا كان تعطيل تراكم أميلويد-بيتا المرتبط بالمعادن يمكن أن يصبح استراتيجية علاجية مستقبلية.