فحص بسيط للدماغ يمنح الأمل في اكتشاف مرض باركنسون مبكرًا

أظهر فريق دولي، لأول مرة بطريقة واقعية، أنه قد يكون من الممكن تشخيص مرض باركنسون (PD) قبل سنوات من أن يصبح غير قابل للعلاج، عن طريق مسح أدمغة الأشخاص باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي.

نشرت نتائجهم في مجلة تدفق الدم الدماغي والتمثيل الغذائي.

من المعروف منذ فترة أن الأشخاص الذين يعانون من مرض باركنسون ببطء، والذين لا يعانون من أعراض، يشكون من فقدان حاسة الشم.

قد يحدث هذا قبل خمس إلى عشر سنوات من إصابتهم بمرض شديد وظهور جميع أعراض المرض: بطء الحركة، وارتعاش أثناء الراحة، وتيبس، وعدم استقرار في وضعية الجسم.

لم تكن أهمية هذا النوع من ضعف الحواس في مرض باركنسون موضع بحث كبير.

علاوة على ذلك، على الرغم من أن الكثير من الناس يُبلغون عن فقدان حاسة الشم، إلا أن بعضهم فقط سيُصابون بمرض باركنسون، مما يعني أن ضعف الشم في حد ذاته ليس مؤشرًا حيويًا محددًا للمرض.

ولكن ما يحدث أيضًا هو أن الأشخاص الذين يُصابون بمرض باركنسون والاضطرابات المرتبطة به قد يُعانون أيضًا من ضعف البصر وحتى الهلوسة، وهنا قد يكون هناك مجال لمؤشرات حيوية أكثر موثوقية.

الآن، ولأول مرة، تعاون نوام شيمش إلى جانب تياجو أوتيرو، عالم الأعصاب وأخصائي مرض باركنسون في المركز الطبي الجامعي في جوتنجن، وأثبتوا أن تقييم هذين الضعفين الحسيين (وربما غيرهما) في الدماغ، في آن واحد، يمكن أن يوفر مؤشرًا حيويًا قويًا لمرض باركنسون المبكر، وكلما كان التشخيص مبكرًا، زادت فرص تطوير علاجات فعالة لمرضى باركنسون.

التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي عالي الدقة

باستخدام جهاز تصوير بالرنين المغناطيسي التجريبي عالي المجال المثبت في مختبر شيمش، أرسل الباحثون نموذج فأر مصاب بمرض باركنسون إلى تقنية تسمى التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI).

لإعطاء فكرة عن قوة الجهاز التجريبي، فهو يُولّد مجالًا مغناطيسيًا بقوة 9.4 تسلا (بينما لا تتجاوز قوة الأجهزة الطبية عادةً 3 تسلا). يُحسّن هذا الصور بشكل كبير ويُتيح رؤية واضحة لهياكل الدماغ في دماغ الفأر الصغير.

استُخدمت الفئران المُعدّلة وراثيًا على نطاق واسع في مختبر أوتيرو، وحملت مستويات مرتفعة من بروتين بشري يُسمى ألفا-ساينيوكلين. يُعتقد أن هذا البروتين يلعب دورًا رئيسيًا في المرض، إذ يميل إلى التراكم وتكوين شوائب، أيضًا في المادة السوداء - وهي منطقة الدماغ التي تُنتج الدوبامين، والتي يُعدّ تنكسها التدريجي مسؤولًا عن الإعاقات الحركية لدى مرضى باركنسون.

وتوضح روكساندا لونجو، المؤلفة المشاركة الأولى للدراسة، أن "التكتلات تنتشر بعد ذلك إلى مناطق أخرى في الدماغ، وتؤثر على المناطق الحركية".

يقول أوتيرو: "هذا النموذج الفأري مفيدٌ جدًا، لأنه يُنتج النوع البشري من ألفا-ساينيوكلين".

علاوةً على ذلك، يُشير سلوك الفئران إلى ضعف حاسة الشم، ويُعتقد أيضًا أن هذه الحيوانات تُعاني من ضعف البصر.

تُركّز الغالبية العظمى من دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي على النماذج الحيوانية على حاسة واحدة، وقال شيمش: "حللنا كلاً من الحواس البصرية والشمية، وهذا نادرٌ جدًا في تجارب الرنين المغناطيسي الوظيفي".

يُستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لمعرفة مناطق الدماغ التي تنشط في ظروف معينة، كالتعرض للروائح أو المحفزات البصرية.

في صور الدماغ الكاملة، تُضاء هذه المناطق استجابةً للمحفزات الناتجة عن تغيرات في تدفق الدم والأكسجين، والتي تُحركها النشاطات العصبية.

بدأ الباحثون بمقارنة نشاط أدمغة الفئران الحية التي أنتجت تشابكات ألفا-ساينيوكلين، باستخدام فحوصات الرنين المغناطيسي الوظيفي، مع نشاط أدمغة أشقائها الذين لم ينتجوا هذه التشابكات.

كان عمر الفئران حوالي تسعة أشهر، وهو ما يُشبه المرحلة المتوسطة من تطور مرض باركنسون.

وبالفعل، أظهرت التحليلات الرئيسية، التي أجرتها فرانسيسكا فرنانديز، المؤلفة المشاركة الأولى للدراسة، أن الفئران الضابطة كان نشاطها طبيعيا في مناطق الدماغ المقابلة، بينما كان النشاط أقل بكثير في الفئران المصابة بمرض باركنسون.

فك التشابك العصبي من الوعائي

يقول شيمش إنه مع ذلك، تكمن مشكلة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في أنه "لا يكشف النشاط العصبي في حد ذاته، لأنه يعتمد على التفاعلات بين النشاط العصبي المستمر وخصائص الأوعية الدموية، فإنه يكشف عن مزيج معقد من كلا التأثيرين".

وفي هذه الدراسة، كان من الضروري للغاية "فك تشابك" هذين العنصرين لتصور الآثار العصبية البحتة للمرض.

ويشير شيمش إلى أنه "من الصعب للغاية القيام بذلك باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي".

لذا، اضطروا إلى استخدام أساليب أخرى أيضًا.

قامت الباحثة المشاركة سارة مونتيرو بتقييم الخصائص الوعائية باستخدام طريقة تُسمى "رسم خريطة تدفق الدم الدماغي"، وأظهرت أن التأثيرات الوعائية كانت أضعف بالفعل لدى فئران داء باركنسون مقارنةً بفئران المجموعة الضابطة.

بالتوازي مع ذلك، قامت لونجو بقياس المساهمات العصبية باستخدام بروتين يُسمى C-FOS، والذي يُفرز عند تنشيط الخلية العصبية، وعندما قامت بقياس كمية هذا البروتين في دماغ فئران داء باركنسون (بعد الوفاة)، وجدت أن انخفاض النشاط العصبي كان أكثر وضوحًا من انخفاض تدفق الأوعية الدموية.

يقول شيمش: "خلصنا إلى أنه على الرغم من وجود تأثيرات عصبية ووعائية، إلا أن التغييرات التي لاحظناها في فحوصات الرنين المغناطيسي الوظيفي كانت مدفوعةً بشكل رئيسي بالتأثيرات العصبية، كانت الخلايا العصبية للفئران تُطلق إشارات أقل".

العلامات الحيوية المبكرة لمرض باركنسون

على حد علمنا، هذه أول ملاحظة لتشوّه حسي بصري وشمي مشترك في نشاط الدماغ لدى نماذج القوارض المصابة بمرض باركنسون عمومًا، ونموذج ألفا-ساينيوكلين خصوصًا، كما كتب الباحثون في ورقتهم البحثية.

وأضافوا: "هذا يتيح فرصةً للدراسات المستقبلية لاستكشاف كيفية تطور العجز الحسي على طول مسار المرض، وربما يؤدي إلى اكتشاف مؤشرات حيوية للتصوير المبكر للمرض".

يقول أوتيرو: "تكمن الميزة الكبرى لهذه الطريقة في أنها غير جراحية وسهلة التنفيذ، ويمكن أن تُثري هذه الطريقة مجموعة أدوات تشخيص وتصنيف مرض باركنسون، وهو أمرٌ في أمسّ الحاجة إليه".

ويختتم شيمش قائلاً: "أعتقد أن هذا العمل يمثل دليلاً أولياً جيداً على حقيقة أننا قادرون على اكتشاف ضعف الحواس المتعددة في الدماغ بشكل قوي إلى حد ما، وهذا يمنحنا بعض الأمل في أنه مع الدراسات المستقبلية، سيكون هناك المزيد من الأشياء التي يمكننا النظر فيها والتي تلمح إلى المراحل المبكرة من تطور مرض باركنسون، وكذلك تحديد العلاجات التي قد تساعد إذا تم إعطاؤها في وقت مبكر".