درمان بیماری های عصبی با تغییر میکروگلیا ها

به گزارش روابط عمومی پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، میکروگلیا یاخته هایی کوچک و غیرعصبی و میان بافتی با منشأ میان پوستی هستند که بخشی از ساختار حمایتی دستگاه عصبی مرکزی را تشکیل می دهد.

دکترای بخش سلول های بنیادی و زیست شناسی بازساختی دانشگاه هاروارد جفری استوگزدیل، متوجه شد سلول های آستروسیت با سیناپس های عصبی ارتباط نزدیکی دارند و حتی نحوه اتصال آن ها را با هم تنظیم می کنند.

جفری استوگزدیل می گوید: من احساس کردم که با ترکیب تخصصم در زیست شناسی گلیال با تخصص آزمایشگاه در تنوع عصبی، اکتشافات بزرگی وجود دارد.

برای کنار هم قرار دادن علم سلول های بنیادی و آزمایشگاهی در تنوع عصبی با محقق پائولا آرلوتا همکاری کردم، تا کد ارتباطی بین نورون های تحریک کننده و میکروگلیا های قشر مغز، ناحیه ای از مغز که مسئول فرآیند های شناختی درجه بالاتر است را کشف کنیم.

محققان به طور فزاینده ای در مورد نقش های متعدد میکروگلیا یاد می گیرند.میکروگلیا ماکروفاژ های محلی مغز هستند، به این معنی که آن ها دارای یک میراث سلولی ایمنی هستند. در واقع، آن ها از ناحیه ای خارج از جنین در حال رشد به نام کیسه زرده گرفته می شوند، جایی که از طریق جریان خون مهاجرت می کنند و مغز را به کار می گیرد و در نهایت در پشت دیواره عمدتاً نفوذ ناپذیر سلولی که به عنوان سد خونی مغزی شناخته می شود، باقی می مانند.

لحاظ تاریخی، میکروگلیا به عنوان سلول هایی عمل می کند که زباله های مغز را از بین می برند (یعنی سلول های مرده را انگار می خورند و از آسیب مغزی پاک می کنند.) با این حال، اکنون می آموزیم که آن ها کار های بیشتری انجام می دهند، از جمله حس کردن و پاسخ به فعالیت عصبی. آن ها همچنین نقش بزرگی در سلامت انسان دارند.

بسیاری از اختلالات عصبی به طور مستقیم یا غیرمستقیم با عملکرد میکروگلیا مرتبط هستند، از جمله اختلالات طیف اوتیسم، بیماری آلزایمر و مولتیپل اسکلروز.

اخرین تحقیقات نشان می دهد سلول های میکروگلیا می توانند به نورون های همسایه گوش دهند و حالت مولکولی خود را برای تطابق با آن ها تغییر دهند.میکروگلیا به دلیل ماهیت ایمونولوژیک خود سلول هایی هستند که محیط اطراف خود را احساس می کنند.

آن ها شاخه های کوچک زیادی دارند که دائماً منطقه محلی خود را بررسی می کنند تا سیناپس های ضعیف، مکان های آسیب دیده را پیدا کنند و سطح فعالیت نورون های اطراف را از جمله موارد دیگر ارزیابی کنند.

از تحقیقات گذشته می دانستیم که میکروگلیا از یک ناحیه مغز، گیرنده های سلولی متفاوتی (یعنی مولکول های دخیل در گوش دادن) را نسبت به سایر نواحی مغز بیان می کند، اما مشخص نبود که چگونه در سطح محلی یک میکروگلی منفرد ترجمه می شود.

دریافتیم در یک ناحیه مغزی (لایه های قشر مغز) که انواع مختلفی از نورون های تحریک کننده را در خود جای داده است، آن ها می توانند میکروگلیا را به دو روش مهم کنترل کنند:

زیرگروه های نورون متمایز به صورت محلی تعداد مختلفی از میکروگلیا را در ناحیه خود جذب می کنند

پروفایل های رونویسی میکروگلیا های محلی را "کوک" می کنند که تا حدودی مانند یک نوازنده که ساز را برای ایجاد صدای مناسب کوک می کند، است.

این نکته اخیر بسیار مهم است، زیرا نشان می دهد که نورون های مختلف درگیر در فعالیت های مختلف مغز، مشخصات سلولی میکروگلیا های موضعی را مطابق با نیاز های مدارهایشان تنظیم می کنند.

ما فرض می کنیم که این کار تا حدی توسط مولکول های سیگنال دهی مختلف انجام می شود که توسط کلاس های مختلف نورون های تحریکی بیان می شوند.

محققان می گویند: تمام سلول هایی که از تمام لایه ها استخراج کردیم، میکروگلیا با بیان ژن هایی هستند که منحصر به فرد و مختص میکروگلیا هستند.

ما دریافتیم هر میکروگلیا در همسایگی زیرگروه های نورون منحصر به فرد قرار دارد و وضعیت میکروگلیا به ترکیب محلی همسایگان نورون نزدیک آن بستگی دارد و نشان می دهد که سطح ویژگی در سطح تعاملات سلولی در همسایگی های نورون-میکروگلیا قرار دارد.

اختلالات طیف اوتیسم (ASD) بین نورون های لایه بالایی قشر و میکروگلیا شناسایی شده است. مجموعه داده های ما برای کشف مکانیسم های مولکولی این اختلالات لایه بالایی در انسان های مبتلا به ASD استخراج می شود.

اطلس سیگنال دهی ما بین زیرگروه های نورون و میکروگلیا گنجینه ای از داده ها است که در انتظار استخراج توسط کسانی است که در زمینه ایمونولوژی عصبی هستند. بسیاری از سیگنال های ارتباطی مسیر هایی هستند که ممکن است از طریق ژن درمانی مداوا شوند.

در این زمان باید بررسی کنیم هدف قرار دادن میکروگلیا می تواند نورون ها یا مدار های عصبی و در نهایت، شاید اختلالات عصبی را برطرف کند.

محققان همچنین امیدوارند که بتوانند به کسب بینش های جدید در مورد مکانیسم های شروع یا پیشرفت بیماری های عصبی کمک کنند