Si
comparamos el cerebro con el resto de nuestro organismo observamos que necesita
de una tasa metabólica muy elevada para poder funcionar. Es decir, para
mantener nuestras neuronas a pleno rendimiento y que todas las conexiones
neuronales funcionen perfectamente necesitamos una demanda muy alta de energía,
y para ello necesitamos glucosa y oxígeno. Y lo sorprendente, es que solo
representa el 2 % de nuestra masa corporal y consume un 25 % de la energía que
ingerimos.
Pues
bien, esa excesiva actividad metabólica en nuestro cerebro es necesaria para
mantener a las fábricas energéticas de nuestras células, las mitocondrias, así
como en la regulación transcripcional de los genes, el catabolismo, eliminación
de radicales libres, etc. Todas estas funciones se deben gracias a la
existencia de una serie de proteínas que requieren metales para funcionar, que
se llaman metaloproteínas, y que son
necesarios para mantener esa actividad metabólica.
¿De qué metales hablamos?.
فيما لو نقارن الدماغ مع باقي جسمنا:
سنلاحظ بأنه يحتاج لمعدّل إستقلاب مرتفع جداً، لكي يتمكن من العمل.
وهذا يعني بأنّ الحفاظ على وضع عصبونات مُنتِجْ، وأن
تعمل كل الاتصالات العصبيّة بصورة جيّدة:
يحتاج لكمّ هائل من الطاقة، ولهذا، نحتاج
الغلوكوز والأوكسجين بكميات وفيرة.
وما هو مُفاجيء بهذا الأمر، هو أن حجم الدماغ بالكاد يُشكّل
2% من حجم الجسم، ويستهلك بحدود 25% من الطاقة الداخلة إليه!!
حسناً، يُمثّل
هذا النشاط الإستقلابي الدماغي الكثيف ضرورة لا غنى عنها للحفاظ على مصانع الطاقة
في خلايانا، أي الميتاكوندريا (المُتقدِّرة)، وكذلك، في تنظيم النسخ الجينيّ، التقويض، إلغاء
الجذور الحرّة، ...الخ.
تعمل كل تلك الوظائف بفضل وجود سلسلة من البروتينات التي
تحتاج حضور معادن محددة لكي تعمل، وتسمى البروتينات المُتمعدنة (بروتين فلزي)، وهي ضروريّه للحفاظ
على هذا النشاط الإستقلابيّ.
عن أيّة معادن نتحدث؟
هنا، نتحدث بالتحديد عن: الحديد Fe، الزنك أو التوتياء Zn،
النحاس Cu،
الكوبالت Co
والمنغنيز Mn.
تلعب هذه المعادن دوراً مهماً في بيولوجيّة الجسم.
فمثلاً، الهيموغلوبين عبارة
عن بروتين يحتوي الحديد، وبفضله (بفضل الحديد يعني) يمكن للأوكسجين الإتحاد
بالهيموغلوبين ونقله، بالتالي، إلى كامل الجسم.
تُساهم المعادن
المذكورة أعلاه في تكوين الإشارة الخليوية الحاصلة بين العصبونات، في التشابك
العصبيّ (مشبك عصبي). ولا يقتصر هذا على الدماغ فقط، بل يُقدّر بأنّ القسم الأكبر من
البروتينات في جسمنا، يُشكِّلُ مُعقدّات مع تلك المعادن.
وماذا يحدث في دماغنا؟
ببساطة يمكن لأيّة تغيُّرات، ومهما بدت
صغيرة، في نسب تركيز تلك المعادن:
التأثير بصورة جديّة في وظائف العصبونات، بل وفي إستمرارها على قيد الحياة!
سنرى كيف يمكن لواحد من تلك المعادن
التأثير في وظيفة دماغيّة محددة.
وهنا، نتحدث عن النحاس وعلاقته مع مرض الزهايمر (لمعرفة أكبر عن هذا المرض، اضغط هنا).
لكن، قبل ذلك، سنرى ما هو تأثيره على
العصبونات.
يلعب النحاس دوراً هاماً في الإشارات الخليويّة:
- يدخل إلى النواة، ليُساهم بصياغة التعبير
الجينيّ
- يحضر في التشابك العصبيّ
- يُشكّل جزءاً من بروتينات أخرى
عندما تزيد نسبة النحاس عن الحاجة، ستخرج
من الخلية ضمن حويصلات.
نسبة تركيز معادن، مثل النحاس في
الدماغ، هي أكبر منها في باقي الجسم.
عندما تحدث تغيُّرات سلبيّة في تركيز النحاس:
تظهر أمراض ويرتفع مُعدّل الإجهاد التأكسديّ.
ولهذا، عندما نتقدّم بالعمر:
تزداد نسبة تركيزها في الدماغ وهو الأمر الذي يؤدي إلى
تلف وأذى عصبونيّ، وكذلك، لتقليل عُمر العصبون، وبالتالي، ضعف بإدخال البروتينات
وحدوث التقهقر الذهني العام.
فيما لو نتابع مع النحاس، تؤكّد بعض
الدراسات الكيميائية الحيوية على أدمغة مصابين بالزهايمر:
وجود خسارة بنسبة تركيز
النحاس في مناطق الحُصين واللوزة (وهي مناطق منوط بها عمل الذاكرة والأحاسيس أو المشاعر). يحدث هذا جرّاء تراكمه في طبقات ببتيد بيتا النشواني، فيُمنَعْ من لعب دوره في مناطق التشابك العصبيّ.
يُرى بأنّه في مرض باركنسون، يمكن
للحديد والنحاس أن يُرافقا تكوين مجموعة البروتينات خارج الخليّة.
على الرغم من القيام بدراسات كتلك، فمن
غير الممكن ربط خسارة النحاس بوصفها مُسبّب رئيسيّ أو أثر ثانوي بظهور الزهايمر،
لمعرفتنا بوجود مشاكل بكشف المراحل المُبكِّرة لهذا المرض.
خط بحثيّ ممتاز:
القيام بدراسة
توازن هذه المعادن وإسهامها المُحتمل بظهور تلك الأمراض العصبيّة. وستُضيف تعقيد
آخر على هذه الدراسات المُعقدة التي تهدف لكشف مسبّبات الزهايمر وباركنسون
وغيرهما.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق