به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، تاکنون تصور می‌شد که توانایی اپی بلاست پرتوان بعد از کمک به ایجاد نتاج هر سه لایه حاصل از گاسترولاسیون، از بین می‌رود.  ولی این نکته فراموش شده بود که تاج عصبی که بعداً شکل می‌گیرد (NC) از اکتودرم برمی‌خیزد، بنابراین تاکنون به خوبی درک نشده است که چگونه پتانسیل فوق‌العاده بالای سلول‌های بنیادی تاج عصبی برای تولید مشتقات مزودرم و آندودرم به دست می‌آید. زیرا هنگامی که زیگوت یا تخمک بارور شده شروع به رشد می‌کند، توده سلولی داخلی شکل می‌گیرد ( مجموعه‌ای از سلول‌ها که در نهایت به یک فرد تبدیل می‌شود) که این توده پتانسیل پرتوان خود را برای چند هفته اول حفظ می‌کند. به عبارت دیگر، هر سلول در این خوشه این توانایی را دارد که یک فرد کاملاً جدید و همه صدها نوع سلول مختلف را که بدن انسان به آن نیاز دارد، تشکیل دهد. بنابراین پتانسیل درمان با سلول‌های بنیادی مبتنی بر این پرتوانی سلول‌های بنیادی جنینی اولیه است.

مرحله تکوینی گاسترولاسیون

گاسترولاسیون مرحله مهمی در رشد جنینی است که طی آن این پرتوانی زمانی از بین می‌رود که لایه‌های زایای جنین (اکتودرم، مزودرم و اندودرم) و سه محور بدن در حال رشد (قدامی و خلفی، پشتی و شکمی، چپ و راست) شکل بگیرد. در طول مرحله مهم گاسترولاسیون، گرادیان‌های مورفوژن، محورهای بدن را قطبی می‌کند که منجر به الگوی مناسب برای شکل‌گیری بافت می‌شود. الگوی داخلی جانبی لایه جوانه اکتودرم منجر به تشکیل دامنه داخلی سیستم عصبی مرکزی آینده (CNS) می‌شود که توسط حوزه‌های اکتودرم غیر عصبی جانبی (NNE) که به پوست  تبدیل می شوند، احاطه شده است. مرز صفحه عصبی (NPB) بین این دو ناحیه نیز باعث ایجاد تاج عصبی (NC) و پلاکدهای جمجمه می‌شود. در واقع NC یک استثنا از ایده محدودیت لایه زایا است زیرا علاوه بر ایجاد مشتقات اکتودرم مانند مانند سیستم عصبی محیطی و سلول های رنگدانه، به استخوان‌های صورت و غضروف، عضلات صاف، سلول‌های چربی نیز متمایز می‌شود. سایر سلول‌ها مانند سلول‌های غدد درون‌ریزی چون سلول‌های کرومافین در بصل‌آدرنال و سلول‌های ترشح‌کننده کلسی‌تونین در بدن  و غدد لنفاوی  از انواع سلول‌های غیر اکتودرم به وجود می‌آیند. اگرچه مراحل رشد تاج عصبی در بین گونه‌ها از القاء در NPB تا مشخص شدن در لوله عصبی پشتی در مرحله پیش از مهاجرت و سپس با انتقال اپیتلیال به مزانشیمی که امکان انتقال به مرحله مهاجرت آن است به خوبی مشخص شده و مورد توجه قرار گرفته‌است ولی اینکه چگونه NC این حالت سلول‌های بنیادی پرتوان فوق العاده بالا را ایجاد می‌کند، هنوز به خوبی شناخته نشده است.

قابلیت بالای سلول‌های بنیادی تاج عصبی

محققان دانشگاه هلسینکی و مؤسسه ملی بهداشت (NIH) در ایالات متحده دریافتند که اکتودرم، یکی از لایه‌های زاینده، در نهایت قدرت خود را در گاسترولاسیون از دست نمی‌دهد. همچنین به سوال طولانی مدت مطرح شده توسط زیست شناسان تکوینی پاسخ می‌دهد که چگونه تاج عصبی، که از اکتودرم در طول تکوین جنینی منشا می‌گیرد، چنین پتانسیل فوق العاده بالایی برای سلول‌های بنیادی دارد. زیرا به دنبال گاسترولاسیون، تاج عصبی به تعداد زیادی سلول تبدیل می‌شود که قسمت‌های مختلف بدن را تشکیل می‌دهند. برای نام بردن می‌توان به چند مورد، بافت‌های مشتق شده از تاج عصبی شامل سلول‌های رنگدانه در پوست، کل سیستم عصبی محیطی، استخوان‌های صورت و گردن، قسمت‌هایی از قلب و چندین نوع سلول تولید کننده هورمون، اشاره کرد.

یافته‌های جدید مطالعه

"یافته‌های ما نور جدیدی را بر زنجیره مراحل ابتدایی تکوین جنینی نشان می‌دهد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که مرحله بیان ژن‌های سلول‌های بنیادی مورد نیاز برای تولید سلول‌های بنیادی پرتوان در سراسر اکتودرم تقریبا تا زمان تکمیل لوله عصبی، یک پیش‌ساز، ادامه می‌یابد. دکتر لورا کروسو، محقق اصلی گروه تحقیقاتی، محقق سابق آکادمی در دانشگاه، می‌گوید: این یافته‌ها همچنین نشان دهنده انعطاف پذیری بسیار بالاتر در فرآیند تعیین سرنوشت سلولی است که در اکتودرم اتفاق می‌افتد. هلسینکی، و در حال حاضر رئیس بخش توسعه تاج عصبی و واحد بیماری در NIH است. در واقع یک تکنیک تصویربرداری با وضوح بالا، که قادر به تجزیه و تحلیل سلول‌های فردی است، به محققان کمک کرد تا این یافته‌ها را کشف کنند.

بکارگیری یک تکنیک تصویربرداری با وضوح بالا

پیش از این، گروه تحقیقاتی این تکنیک را برای تجزیه و تحلیل همزمان بیان چندین ژن توسعه دادند که آنها را برای این مطالعه اصلاح کردند تا آنها را قادر به نظارت بر محل سلول‌های بنیادی فردی در اکتودرم در مراحل مختلف رشد پس از گاسترولاسیون کنند. دکتر Ceren Pajanoja از دانشگاه هلسینکی می‌گوید: "با این روش دقیق و موثر، پروفایل‌های سلولی را می‌توان در محل در بافت اصلی شناسایی کرد. این تکنیک را می‌توان برای هر سوالی مانند مقایسه بافت بیمار و سالم به کار برد."

اطلاعات جدید به درک بهتر تعدادی از بیماری‌ها کمک می‌کند

نوروکریستوپاتی‌ها، یا اختلالات ناشی از تاج عصبی، تقریباً یک چهارم تمام اختلالات تکوینی مادرزادی را تشکیل می‌دهند. دانش جدید به‌دست‌آمده از این مطالعه به درک مکانیسم‌های پاتوژنتیک نوروکریستوپاتی‌ها و شناسایی نقص‌های ژنی که در اوایل بارداری باعث ایجاد آن‌ها می‌شوند، کمک می‌کند. این مطالعه همچنین می‌تواند به توسعه درمان‌های جایگزینی کمک کند که می‌توانند در آینده برای جنین در دوران بارداری اعمال شوند. سرطان‌هایی که از تاج عصبی منشا می‌گیرند شامل ملانوم و نوروبلاستوما، یک بیماری اغلب کشنده در نوزادان است، که گروه تحقیقاتی دکتر Kerosuo نیز از منظر رشد تاج عصبی آن را بررسی می‌کند. او می‌گوید: «به تازگی متوجه شده‌ایم که برای اینکه بدانیم هنگام فعال شدن سرطان چه اشتباهی رخ داده است، درک درست تکوین طبیعی بافت اصلی خیلی مهم است. علاوه بر این، استفاده از تکنیک‌های جدید برای دیدن نحوه تمایز بافت‌های مشتق شده از تاج عصبی ، نویدبخش استفاده برای درمان‌های جایگزین بافت در آینده است.

پایان مطلب/.