نگاهی دقیق تر به اندامک های میکروگلیال

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، میکروگلیا، تقویت کننده خط مقدم سیستم ایمنی در مغز است. آنها سلول هایی هستند که در مغز گشت زنی می کنند و هر چیز مضری را که با آن مواجه می شوند از بین می برند، از باکتری های مهاجم گرفته تا بقایای سلولی. آنها همچنین پلاک ها را از بین می برند و سیناپس های ناکارآمد بین نورون ها را هرس می کنند. میکروگلیاها اهداف خود را با خوردن آنها از بین می برند، آنها مواد را پوشش می دهند و آن را در اندامک های حباب مانندی به نام فاگوزوم می بندند. سپس یک فاگوزوم می تواند با سایر اندامک هایی که محتویات آن را تجزیه می کنند ترکیب شود.

فاگوزوم های میکروگلیال نقش مهمی در رشد مغز، عملکرد مغز و تعداد زیادی از بیماری های مغزی از جمله تخریب عصبی و سرطان مغز ایفا می کنند. بنابراین، درک بیولوژی فاگوزوم میکروگلیال می تواند به توسعه درمان های جدید برای بیماری های مغزی غیرقابل درمان در حال حاضر کمک کند. با این حال، مطالعه میکروگلیا و اندامک های آن دشوار بوده است، زیرا سلول های بنیادی موجود و مدل های حیوانی شباهت کافی به میکروگلیا در مغز انسان ندارند و چون میکروگلیا، به عنوان گشت زنان هوشیار ایمنی، حتی به محرک های ظریف واکنش نشان می دهد و بنابراین شرایط آزمایشی می تواند باعث ایجاد تغییراتی در سلول ها شود. که تحلیل ها را گیج می کند.

برای غلبه بر این مسائل، محققان روشی را برای جداسازی و تجزیه و تحلیل فاگوزوم های میکروگلیا به روشی سریع، ملایم و بی طرفانه ایجاد کرده اند. محققان توضیح می دهند که چگونه می توانند فاگوزوم ها را از میکروگلیاهای مشتق شده از سلول های بنیادی و بافت تازه مغز انسان جدا کنند. آنها همچنین بینش جدیدی در مورد بیولوژی فاگوزوم در مغز انسان، در مورد هرس سیناپسی و تولید NAD+، یک مولکول گسترده در مغز، توسط میکروگلیا به اشتراک می گذارند. روشی که محققان برای جداسازی فاگوزوم ها از سلول ها ابداع کردند، از رسوب ایمنی استفاده می کند که در آن آنتی بادی ها به پروتئین هدف خاصی روی سطح اندامک می چسبند.

محققان ابتدا فاگوزوم ها را از میکروگلیاهای مشتق شده از سلول های بنیادی جدا کردند. آنها میکروگلیا را با سایر انواع سلول های مغزی کشت کردند تا محیطی شبیه به مغز ایجاد کنند که منجر به تطابق بهتر بین بیان ژن میکروگلیا مشتق از سلول های بنیادی و مغز شد. پروفایل هایی که محققان ساختند شامل پروتئین ها و متابولیت های فاگوزوم ها و مشخصات بیان ژن کل سلول بود. پروفایل ها به طور قابل توجهی بین مجموعه ای از فاگوزوم ها متفاوت بود، اما محققان هسته ای از پروتئین های ثابت، از جمله بسیاری از پروتئین های فاگوزوم شناخته شده و همچنین برخی از پروتئین های ناشناخته را شناسایی کردند. نتایج نشان داد که فاگوزوم ها حاوی مولکول های پیام رسان حساسی هستند که به آن ها اجازه می دهد حتی به محرک های محیطی ظریف واکنش سریع نشان دهند.

محققان همچنین بینش هایی در مورد یک مسیر متابولیک کلیدی که در داخل میکروگلیا رخ می دهد به دست آوردند. مولکول کینولینیک اسید در بیش از حد می تواند برای نورون ها سمی باشد. به عنوان دخیل در بسیاری از بیماری های عصبی دژنراتیو دخیل است. با این حال، سلول ها می توانند از اسید کینولینیک برای ساختن NAD+ استفاده کنند، مولکولی که به طور گسترده برای انجام عملکردهای ضروری سلولی استفاده می شود. میکروگلیا تنها سلول های مغزی هستند که NAD+ را تولید می کنند. بنابراین فاگوزوم ها هم برای از بین بردن اسید کینولینیک اضافی برای جلوگیری از سمیت و هم برای کمک به تولید NAD+ در مغز ضروری هستند. در مجموع، این یافته ها جنبه های زیست شناسی فاگوزوم و نقش هایی را که فاگوزوم ها ممکن است در رشد و نگهداری طبیعی مغز، و همچنین در سرطان و تخریب عصبی ایفا کنند، روشن می کند. محققان همچنین پیش بینی می کنند که روش آنها می تواند برای نمایه سازی سایر اندامک ها مفید باشد، به ویژه زمانی که اندامک ها باید به سرعت از بافت انسان جدا شوند.