به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی، از جمله بیماری آلزایمر (AD) و بیماری پارکینسون (PD) شرایط پزشکی بسیار ناتوان‌کننده‌ای هستند که از ترکیبی از عوامل ژنتیکی و محیطی ناشی می‌شوند. مطالعاتی که زمینه‌های عصبی این بیماری‌ها را بررسی می‌کند و اینکه چگونه بدن انسان به طور معمول از تخریب عصبی جلوگیری می‌کند، می تواند به ابداع راهبردهای درمان و پیشگیری موثرتر کمک کند. حال محققان دانشگاه زوریخ و بیمارستان دانشگاه کارولینسکا در سولنا مطالعه‌ای را روی موش‌ها با هدف درک بهتر نقش سلول‌های گلیا NG2، دسته‌ای از سلول‌های گلیال در دستگاه عصبی مرکزی(CNS)، در تخریب عصبی ناشی از پریون‌ها انجام دادند. بیماری‌های پریون نوعی بیماری تخریب کننده عصبی هستند که در آن سمیت عصبی با تجمع غیرطبیعی پروتئینی به نام پریون ایجاد می‌شود. یافته‌های محققان که در نشریه Nature Neuroscience منتشر شده است، نشان می‌دهد که گلیای NG2 در برابر سمیت عصبی و تخریب عصبی مرتبط با این تجمع پریون محافظت می‌کند. علاوه بر این، آن‌ها بینشی در مورد مکانیسم‌هایی ارائه می‌دهند که از طریق آن‌ها این سلول‌ها می توانند تخریب عصبی را کاهش دهند.

درباره مطالعه

یونگ جون لیو، یکی از نویسندگان مقاله گفت: "علاقه من به NG2 گلیا به سال‌ها پیش برمی‌گردد، زمانی که در حال بررسی مکانیسم‌های تنظیم‌کننده التهاب در سیستم عصبی مرکزی بودم. ما می‌دانیم که سیستم ایمنی ما یک مدافع حیاتی بدن ما در برابر عفونت‌ها و بیماری‌ها است. با این حال، باید به شدت کنترل شود زیرا پاسخ‌های ایمنی بیش از حد می‌تواند برای بافت‌های طبیعی مضر باشد." انواع سلول‌های تخصصی در اندام‌های محیطی (به عنوان مثال، قسمت‌های بدن که به تغییرات محیطی پاسخ می‌دهند) شناخته شده است که به حل سریع التهاب پس از دفع پاتوژن‌های مهاجم یا بافت‌های آسیب دیده کمک می‌کند. با کمال تعجب، عصب‌شناسان علی‌رغم حساسیت گزارش شده نورون‌ها به واسطه‌های ایمنی آزاد شده در طول التهاب عصبی، هنوز سلول‌های تخصصی مشابهی را در CNS شناسایی نکرده بودند. لیو گفت: " شک من این بود که گلیا NG2 ممکن است به عنوان چنین نوع سلولی عمل کند، زیرا آن‌ها می توانند به تحریکات ایمنی به همان سرعتی که سلول‌های ایمنی کلاسیک در سیستم عصبی مرکزی مانند میکروگلیا پاسخ می‌دهند، پاسخ دهند، اما عواملی را که باعث تحریک پاسخ‌های التهابی می‌شوند، آزاد نمی‌کنند." علاوه بر این، مطالعات قبلی تغییرات احتمالی گلیا NG2 را در مغز بیماران مبتلا به بیماری‌های عصبی مختلف مشاهده کرده بودند.

نتایج مطالعه

شناسایی سلول‌هایی که از CNS در برابر سمیت عصبی محافظت می‌کنند، به درک ریشه‌های بیماری‌های عصبی خاص کمک نمی‌کند. با این وجود، می تواند به ابداع مداخلات درمانی جدید برای درمان یا پیشگیری از این بیماری‌ها کمک کند. لیو گفت: " چند سال پیش، ما روش‌هایی را برای حذف مؤثر گلیا NG2 از برش‌های مغزی کشت ‌شده و بافت‌های مغز مدل‌های حیوانی توسعه دادیم و دریافتیم که در واقع گلیا NG2 نقش مهمی‌در حفظ وضعیت میکروگلیا هموستاتیک در مغز سالم دارد. در مطالعه حاضر، با کمک این روش‌ها، نقش گلیای NG2 را در شرایط پاتولوژیک با دستکاری آن‌ها در زمینه بیماری‌های پریون، گروهی از اختلالات مغزی کشنده که می‌تواند بیمار را در عرض چند ماه بکشد، بررسی کردیم. " مطالعه اخیر لیو و همکارانش به طور خاص نقش گلیای NG2 را در پیدایش بیماری‌های پریون نورودژنراتیو مورد بررسی قرار داد. پریون‌ها پروتئین‌هایی هستند که در طبیعت یافت می‌شوند و توالی‌های اسید آمینه یکسانی با برخی از پروتئین‌های معمولی دارند که در مغز بسیار فراوان هستند. این اساساً به این معنی است که پریون‌ها و برخی پروتئین‌های عادی توسط همان قطعات DNA در ژنوم انسان کدگذاری می‌شوند. لیو توضیح داد: "با این حال پریون‌ها در مقایسه با همتایان عادی خود به طور غیرعادی به صورت سه بعدی تا می‌شوند و این توانایی را دارند که همتایان عادی خود را به اشکال پاتولوژیک تبدیل کنند. در واقع، بسیاری از بیماری‌های مغزی، از جمله بیماری‌های بسیار شایع مانند بیماری آلزایمر، توسط مکانیسم‌های بیماری‌زای مشابهی ایجاد می‌شوند. در آزمایش‌های خود، بیماری‌های پریون را با دو سیستم آزمایشی تقلید کردیم." لیو و همکارانش در اولین راه‌اندازی آزمایشی خود، برش‌های مغزی را که در یک انکوباتور زنده نگهداری می‌شد، در معرض پریون‌ها قرار دادند. طی چند هفته، پریون‌ها تغییرات پاتولوژیکی مشابه آنچه را که می‌توان در مغز بیمارانی که این کشت‌ها از آن‌ها استخراج شده بود مشاهده کرد، ایجاد کردند. لیو گفت: "این سیستم ما را قادر می سازد تا فرضیه‌های علمی و درمان‌های بالقوه را به سرعت آزمایش کنیم." در آزمایش دوم، محققان موش‌ها را در معرض پریون‌ها قرار دادند و بیماری را ایجاد کردند که بیماری‌های پریون انسانی را با مسیر بیماری مشابه، تقلید می‌کرد. این به آن‌ها اجازه داد تا فرضیه‌های خود را آزمایش کنند و درمان‌های بالقوه را در پستانداران زنده‌ای که اشتراکات مشترکی با انسان دارند، ارزیابی کنند. لیو گفت: " ما گلیا NG2 را از هر دو سیستم مدل (یعنی برش‌های مغز و موش‌ها) حذف کردیم و آن‌ها را با سیستم‌های مدل با گلیای NG2 دست نخورده با توجه به تکامل فرآیندهای مرتبط با بیماری مقایسه کردیم. ما دریافتیم که فرآیندهای بیماری، به ویژه مرگ نورون‌ها پس از قرار گرفتن در معرض پریون، زمانی که گلیای NG2 وجود نداشته باشد، تسریع می‌شود، که نشان می‌دهد این سلول‌ها از ما در برابر بیماری محافظت می‌کنند."

پروستاگلاندین E2

لیو و همکارانش همچنین تجزیه و تحلیل‌هایی را برای تأیید بیشتر یافته‌های خود به‌ویژه از بین بردن گلیای NG2 از بافت‌ها و موش‌ها، انجام دادند، آن‌ها دریافتند که حذف این سلول‌ها باعث افزایش فرآیند بیولوژیکی در میکروگلیا (سلول‌های ایمنی در مغز) می‌شود که مسئول تولید یک مولکول چربی به نام پروستاگلاندین E2 است. لیو گفت: "به طور مهمی، مطالعات قبلی نشان داده‌اند که سطح پروستاگلاندین E2 در مغز بیماران مبتلا به بیماری پریون بالاتر است، اگرچه ارتباط سطح بالاتر پروستاگلاندین E2 با پیشرفت بیماری نامشخص بود. بنابراین، ما بعداً بررسی کردیم که چگونه افزایش تولید پروستاگلاندین E2 پس از حذف گلیا NG2 در مدل‌های بیماری پریون ممکن است با افزایش مرگ نورون‌ها مرتبط باشد." نکته قابل توجه این است که، محققان مشاهده کردند که مولکول لیپیدی پروستاگلاندین E2 می‌تواند به پروتئینی به نام EP4 در سطح نورون‌ها متصل شود. این یک فرآیند سیگنال دهی سمی را آغاز کرد که در نهایت نورون‌ها را از بین برد و عملکرد طبیعی مغز را مختل کرد. لیو گفت: " اول، ما متوجه شدیم که گلیای NG2 در بیماری‌های پریون محافظ عصبی هستند. ما همچنین دریافتیم که گلیا NG2 به عنوان سرکوب کننده بیوسنتز پروستاگلاندین E2 در میکروگلیا عمل می‌کند. ثالثاً، متوجه شدیم که تولید بیش از حد پروستاگلاندین E2 در مغز باعث افزایش کشتن نورون‌ها توسط پریون‌ها از طریق اتصال به گیرنده EP4 در سطح عصبی می‌شود."

نتیجه گیری

به طور کلی، نتایج جمع‌آوری‌شده توسط این تیم از محققان، اثرات محافظتی گلیا NG2 را در برابر تخریب عصبی ناشی از پریون نشان می‌دهد، زیرا سلول‌ها اثرات سمی پروستاگلاندین E2 را مهار می‌کنند. در آینده، کار آن‌ها می‌تواند به توسعه درمان‌های جدید برای بیماری‌های پریون و سایر اشکال مشابه تخریب عصبی کمک کند. لیو افزود: "یک سوال جالب اما همچنان باز این است که چگونه می توانیم یافته‌های خود را از مطالعه فعلی به چیزی تبدیل کنیم که در نهایت ممکن است برای بیماران مفید باشد، به عنوان مثال، با افزایش اثرات مفید گلیا NG2 در مغز ما در طول بیماری. این امر متکی بر تحقیقات آتی فشرده بر روی مکانیسم‌های مولکولی است که پاسخ مفید گلیا NG2 را در طول پاتوژنز بیماری کنترل می‌کنند."

پایان مطلب./