دور GPA الوقائي في استقلاب طاقة الدماغ تحت الضغط

يُعد الدماغ، بفضل متطلباته الهائلة من الطاقة وسعة التخزين المحدودة، عُرضة لتعطّلات استقلاب الطاقة. أظهرَ حمض غوانيدينوبروبيونيك (GPA)، وهو نظير للكرياتين، تأثيرًا على نظام كيناز الكرياتين (CK) الحيوي لصيانة مستويات ATP في الأنسجة العصبيّة. وتشير دراسات حديثة إلى أن GPA قد يضطلع بدور وقائي في الدماغ، خصوصًا في ظروف الارتفاع الشديد للطلب على الطاقة أو الضغط، مثل النوبات والنقص التأكسجي. هذا التأثير الوقائي المحتمل يُعد مجال تركيز رئيسي في أدوات بحث علم الأعصاب ودراسة الاضطرابات العصبية.

تكشف الدراسات التي تحلّ تأثير GPA على استقلاب طاقة الدماغ عن انخفاض نمطي في تركيزات الكرياتين، فوسفوكرياتين، وATP. ومع ذلك، فعلى عكس العضلات الهيكلية التي يُضعفها هذا الانخفاض، يبدي الدماغ مرونة ملحوظة؛ إذ تتزايد استقرارية ATP أثناء الأحداث شديدة الطلب على الطاقة، بفضل تكيفات في نظام CK ومسارات أيضية أخرى تقي الطاقة.

أثناء النوبات، التي تمثل حالة نشاط عصبي مُكثّف واستهلاكًا سريعًا للATP، أظهرت نماذج حيوانية معالجة بـ GPA حفظ مستويات ATP الدماغية وزيادة التدفق عبر تفاعل CK، ما يعني قدرة الدماغ على التعامل مع فجائع الطلب. وبصورة مُماثلة، في ظروف النقص التأكسجي التي تُحد من إنتاج ATP الأكسجيني، فعِل GPA في منع الانخفاض النموذجي لـ فوسفوكرياتين وATP. وعلى الأهمية، ارتبط إعطاء GPA بانخفاض معدلات الوفيات في نماذج إقفارية، أي الحالة التي تشكل إعاقة شديدة لإمداد الدماغ بالطاقة.

آليات هذه الحماية العصبية المرصودة متعددة الأبعاد. يُرجَّح أن تأثير GPA على وظيفة الميتوكوندريا، بوصفه يزيد من الكثافة الميتوكوندريالية ونشاط بعض الإنزيمات الأكسدة، يُسهم في الحفاظ على إنتاج الطاقة تحت الضغط. كما تلعب قابلية نظام CK على التكيف، ربما عبر تغيّر في تعبير النظائر الإنزيمية أو الخصائص الحركية داخل مناطق دماغية متعددة (مادية ومبيضة)، دورًا في مخزّن الطاقة. ويتيح هذا التفاعل المُعقد للدماغ الحفاظ على تماسك الخلايا ووظيفتها عند شح الموارد.

للباحثين المهتمين بـ استقلاب الطاقة العصبي وتطوير علاجات للأمراض العصبية التنكسية أو الإصابات الدماغية الحادة، يعد GPA مركبًا ذا أهمية كبيرة، لقدرته على تعزيز استقرارية طاقة الدماغ وتأمين حماية من الحرمان الطاقي. وفي انتظار مزيد من الدراسات، خاصة على البشر، تشير الدلائل الحالية إلى أن GPA قد يفتح مسارًا جديدًا لدعم صحة الدماغ في الظروف الفسيولوجية الصعبة.