تحتاج خلايا الدماغ إلى microRNA لتتمكن من البقاء

الخلايا العصبية التي لا تستطيع إنتاج microRNAs - وهي خيوط صغيرة من الحمض النووي الريبي التي تنظم التعبير عن الجينات - تموت ببطء بطريقة مشابهة لتلك التي تظهر في أمراض الدماغ التنكسية مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون.

تحتاج خلايا الدماغ إلى أشياء كثيرة للبقاء على قيد الحياة. أضف الآن microRNA إلى القائمة. أظهر بحث جديد من جامعة روكفلر أن الخلايا العصبية التي لا تستطيع إنتاج RNAs الدقيقة - وهي خيوط صغيرة من الحمض النووي الريبي التي تنظم التعبير عن الجينات - تموت ببطء بطريقة مشابهة لتلك التي تظهر في أمراض الدماغ التنكسية مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون.
في تقرير نُشر في 2 يوليو في النسخة الإلكترونية من مجلة الطب التجريبي، يدعي الباحثون أنه على الرغم من عدم العثور حتى الآن على صلة مباشرة بين microRNAs وأي أمراض، فإن الدراسة التي أجروها على الفئران تظهر أن أجزاء الحمض النووي الريبي الصغيرة هذه موجودة ضروري لبقاء الخلايا العصبية الناضجة.
يقول كبير الباحثين المشاركين في الدراسة، بول جرينجراد، رئيس المختبر: "تظهر هذه الدراسة أن microRNAs ضرورية لبعض الخلايا العصبية لتعمل وتعيش، وهذا يعني أنها على الأرجح تشارك أيضًا في بقاء الخلايا العصبية الأخرى". للأبحاث الجزيئية والخلوية للخلايا العصبية. "وهذا يقودنا إلى افتراض أن المخالفات في التعبير عن microRNA قد تسبب المرض، أو تؤثر على مسار تطوره."
ووجد الباحثون أن الفئران التي تمت هندستها بحيث لا يتم التعبير عن الرنا الميكروي في الخلايا العصبية القشرية، عانت من انخفاض بطيء في الوظيفة بعد الولادة، والذي كان بسبب موت الخلايا العصبية المعروفة باسم الخلايا المتشعبة. ولأن هذه المنطقة من الدماغ تساعد في التحكم في الوظيفة الحركية، فإن الفئران التي تفتقر إلى الخلايا التفرعية العاملة لم تتمكن من المشي.
نظرًا لأن استخدام هذه الخلايا المحددة يوفر نظامًا نموذجيًا لاختبار حذف microRNA، فمن المحتمل أن تكون النتائج قابلة للتطبيق على أنواع أخرى من الخلايا العصبية، مثل تلك المرتبطة بالذاكرة والتفكير العالي، كما تقول المؤلفة الرئيسية للدراسة، آن شيفر، وهي باحثة في علم الأعصاب. باحث ما بعد الدكتوراه وزميل في مختبر جرينجراد. وتقول إن هذه النتائج "مثيرة". "في السابق، لم يكن هناك دليل على أن الخلايا العصبية الناضجة، التي تم فرزها بالفعل ولم تعد تنقسم، ستحتاج إلى microRNA من أجل الوظيفة والبقاء على قيد الحياة."
منذ اكتشافها في عام 1993، أصبح من الواضح أن microRNAs هي منظمات مهمة للتعبير الجيني، ولكن بشكل رئيسي في الخلايا التي لا تزال في طور النمو. تعبر الخلايا العصبية في عملية التمايز عن مجموعة واسعة من الرنا الميكروي، ويتوقف تطورها إذا لم تتمكن الرنا الميكروي من العمل. وعلى الرغم من أنه كان من المعروف أن هذه القطع من الحمض النووي الريبوزي (RNA) تم العثور عليها أيضًا في الخلايا الناضجة، إلا أنه لم يكن معروفًا ما إذا كان لها أي دور في حياة هذه الخلايا الناضجة.
ولمعرفة دورها، قام فريق البحث بتربية ثلاثة أنواع من الفئران. النوع الأول، الذي صممه دونال أوكارول، والذي شارك في تأليف الدراسة، يُعرف باسم "الفأرة المقامرة المشروطة". فهو يسمح للباحثين بحذف جين يسمى Dicer، الذي يحتاج بروتينه لإنتاج microRNA. وتم تهجين فئران النوع الأول مع فئران النوع الثاني، والتي صممها باحثون في جامعة هونغ كونغ. النوع الثاني من الفئران أنتج بروتينًا يسمى Cre-recombinase الذي يُسكت جين Dicer في خلايا بوركينج الناضجة (بعد الولادة). تم تهجين نسل النوعين الأولين بدوره مع نوع ثالث من الفئران، تم تصميمه هندسيًا لإنتاج بروتينات الفلورسنت الخضراء عند حذف الجين الخاص بها. وبهذه الطريقة، تمكن الباحثون من تتبع حذف جين Dicer ومن ثم اختبار وجود مختلف أنواع الرنا الميكروي التي توجد عادة في الدماغ البالغ.
ووجدوا أن بعض microRNAs تم حذفها على الفور، بينما استغرق البعض الآخر وقتًا أطول، وخلال هذه الفترة كانت الخلايا مستقرة إلى حد ما، ولكنها تدهورت ببطء. وقال شيفر: "في النهاية، أظهرت الفئران علامات مشابهة لتلك التي لوحظت لدى الأشخاص الذين يعانون من متلازمات التنكس العصبي في الدماغ، وفي نهاية 18 أسبوعًا، ماتت جميع خلايا فوركينغ تقريبًا".
وقال شيفر إن مسألة ما إذا كانت تغييرات معينة في الحمض النووي الريبي الميكروي تساهم في المتلازمات التنكسية للدماغ البشري لا تزال مفتوحة، لكن الباحثين لديهم الآن طرق لاختبارها تجريبيا. يمكنهم مقارنة تعبيرات microRNAs في أدمغة الإنسان السليمة والمريضة، ويمكنهم حذف microRNAs محددة في نموذج الفأر لاستنتاج أي منها يلعب أدوارًا أكثر أهمية. يقول جرينجارد: "لدينا الآن برنامج لتحديد الجينات التي قد تكون لها دور في عمليات تنكس الدماغ، وهو أمر مهم ومثير للغاية".

للحصول على الأخبار الأصلية بناءً على رسالة من يوني روكفلر