ووجد الباحثون أن عملية تنشيط الخلايا الجذعية في الدماغ المسؤولة عن إنتاج الخلايا العصبية (الخلايا العصبية) ليست عشوائية بل منظمة ومنسقة. ووفقا لهم، فإن النتائج ذات أهمية كبيرة لفهم التطور الطبيعي للدماغ. قد تشكل هذه النتائج الأساس لتطوير علاجات مستقبلية لسرطان الدماغ، ولأمراض الدماغ التنكسية مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون، ولإصابات الدماغ المختلفة.
ابتكر باحثون من كلية علم الأعصاب والكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية في كلية علوم الحياة بجامعة تل أبيب، بمساعدة أسماك الحمار الوحشي، محاكاة متقدمة (محاكاة) لعملية رئيسية في الدماغ: تنشيط الخلايا الجذعية المسؤولة عن تكوين الخلايا العصبية . وكشف التصوير أن العملية، التي كانت حتى اليوم تعتبر عشوائية، هي في الواقع منظمة ومنسقة، مما يضمن التطور الطبيعي للخلايا العصبية في الدماغ. وبحسب الباحثين، فإن النتائج التي توصلوا إليها تساهم بطبقة جديدة في فهم تطور الدماغ، وكذلك في دراسة الإصابات والأمراض المتعلقة بالخلايا العصبية، مثل سرطان الدماغ، والأمراض التنكسية مثل الزهايمر والشلل الرعاش وتلف الدماغ بأنواعه. . استند التصور إلى صور فوتوغرافية باستخدام تقنية مبتكرة لدماغ سمك الزرد.
قاد البحث البروفيسور ديفيد شيبرينسيك وطالب البحث أودي بينستوك من كلية علم الأعصاب والكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية بكلية جورج س. وايز لعلوم الحياة، والبروفيسور لور بالي-كويف وفريقها من معهد باستور التابع لجامعة كاليفورنيا. المعهد الوطني للبحث العلمي في فرنسا. تم نشر المقال في مجلة الخلية الجذعية الخلية.
ويوضح البروفيسور شابرينزيك أنه في أدمغة جميع الفقاريات، بما في ذلك الإنسان، توجد خلايا جذعية تقع في القشرة الدماغية، ودورها هو إنتاج خلايا عصبية جديدة (على عكس الخلايا الجذعية الجنينية، التي يمكنها التمايز إلى جميع أنواع الخلايا في الجسم). ، هذه الخلايا الجذعية لا يمكنها إلا إنتاج خلايا عصبية أو خلايا عرق إضافية).
عند البشر، تنشط هذه الخلايا بشكل رئيسي أثناء مرحلة الطفولة، أثناء نمو الدماغ. عند البالغين، عادة ما تكون في حالة سبات، ولا تستيقظ للعمل إلا نادرًا، خاصة في حالة تلف الدماغ - لتجديد الأنسجة العصبية التالفة، وإصلاح الضرر إن أمكن.
ويضيف البروفيسور شيبرينسيك أنه في الأمراض التنكسية للدماغ، مثل مرض باركنسون والزهايمر، تسير العملية بشكل خاطئ ويلاحظ انخفاض في عدد الخلايا الجذعية في الدماغ ومعدل تكاثرها. ومن ناحية أخرى، في حالات سرطان الدماغ، تتحول الخلايا المختلفة في الدماغ مرة أخرى إلى خلايا جذعية، ثم تنشط بشكل مفرط وتتكاثر بشكل لا يمكن السيطرة عليه.
وبحسب الباحثين، فإن الدراسة الحالية سعت إلى فحص الآلية التي توقظ الخلايا الجذعية في الدماغ لتبدأ بالانقسام: "حتى الآن، كان الاستيقاظ يعتبر عشوائيا، وأردنا التحقق مما إذا كان هناك أي ترتيب فيه، وما إذا كان استيقاظ إحدى الخلايا الجذعية يؤثر على الخلايا الأخرى،" يشير البروفيسور شابرينزيك. "ولهذا الغرض، قمنا بإجراء أبحاث على أسماك الحمار الوحشي، وهو مجال خبرة المختبر في معهد باستور في فرنسا. تم اختيار أسماك الزرد لأن الخلايا الجذعية الموجودة في أدمغتها تشبه تلك الموجودة في الثدييات، ولكنها أكثر نشاطًا، لذا فإن الخلايا العصبية في أدمغتها تتجدد باستمرار.
وكجزء من البحث، تم استخدام تقنية التصوير المتقدمة التي تسمح بتصوير دماغ السمكة عندما تكون حية ونشطة. وقام الباحثون بالتقاط صورة كل ثلاثة أيام لعدة أسابيع، وبذلك تم إنشاء سلسلة من الصور توضح عملية التطور والتجديد في الدماغ.
تم نقل هذه البيانات إلى مختبر البروفيسور شيبرينتشيك في جامعة تل أبيب، الذي قام بتحليلها وبناء محاكاة حسابية لعملية إيقاظ الخلايا الجذعية في الدماغ. البروفيسور شيبرينسيك: "اكتشافنا الرئيسي هو أنه، على عكس ما يعتقده العلماء حتى الآن، فإن العملية ليست عشوائية. يتم إنشاء الخلايا العصبية الجديدة بطريقة منظمة ومنسقة." أظهر النموذج الحسابي بوضوح أن الخلية الجذعية الجنينية المنشطة لا تسمح للخلايا المجاورة لها بالمرور بعملية مماثلة لعدة أيام. وبهذه الطريقة يضمن ترتيب الخلايا العصبية المنتجة في الدماغ بطريقة طبيعية. هذه النتيجة مهمة جدًا لفهم التطور والبنية الطبيعية للدماغ.
ويختتم البروفيسور شابرينشيك قائلاً: "يضيف بحثنا طبقة مهمة لفهم تطور الدماغ. وقد يساعد في تطوير علاجات مستقبلية لإصابات الدماغ وأمراض الدماغ التنكسية مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون، وذلك من خلال تنشيط الخلايا الجذعية لإنتاج خلايا عصبية جديدة. كما أنه يعزز فهم آلية تطور سرطان الدماغ، كبنية تحتية محتملة للعلاجات التي من شأنها تحييد عملية السرطان."
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 2
مرحبا غابرييلا ،
لا تشير الدراسة الحالية بشكل مباشر إلى مرض معين ولكن إلى سؤال بحثي أساسي حول ما إذا كان هناك اتصال بين الخلايا الجذعية العصبية التي تخلق التنسيق بينها أثناء تمايزها إلى خلايا عصبية.
ومن الممكن أن يكون النموذج الذي حصلنا عليه في البحث أساسًا للدراسات المستقبلية، بما في ذلك الدراسات التي تتناول التطور الطبيعي للدماغ لدى الأطفال الصغار، وعلى وجه الخصوص (على سؤالك) كيفية تطور مرض التوحد.
أ.ن.
هل تنطبق نظريتك أيضًا على المصابين بالتوحد؟