تنظيف الرأس

طور علماء معهد وايزمان طريقة جديدة لعلاج إصابات الرأس والسكتات الدماغية والأمراض التنكسية للدماغ

 
البروفيسور فيفيان تيشبيرج. مضخات الصرف الصحي
تتسبب إصابة الرأس أو السكتة الدماغية أو المرض في إطلاق كميات كبيرة من الغلوتامات الناقل العصبي من خلايا الدماغ التالفة. وفي الحالة الطبيعية تلعب هذه المادة دوراً في نقل الإشارات بين الخلايا العصبية في الدماغ. ولكن عندما يغمر المناطق المجاورة للمنطقة المصابة، فإنه يسبب الإفراط في التحفيز، مما يؤدي إلى سلسلة من ردود الفعل التي تسبب ضررا لا رجعة فيه لأنسجة المخ. 
ولمعالجة هذه العملية الضارة، طور علماء معهد وايزمان طريقة جديدة لإزالة الغلوتامات الزائدة والخطرة من الدماغ. وقد اعتمدت العلاجات الطبية التي تمت تجربتها في هذا المجال حتى الآن على مواد طبية مصممة لإحباط النشاط الضار للغلوتامات. المشكلة هي أن العديد من الأدوية لا تستطيع عبور الحاجز الدموي الدماغي، وبالتالي لا يمكنها الوصول إلى مكان النشاط في الدماغ على الإطلاق. ولم تثبت العلاجات الأخرى نفسها في التجارب السريرية. عند هذه النقطة، دخل الصورة البروفيسور فيفيان تيشبيرج من قسم علم الأعصاب في معهد وايزمان للعلوم. بالتعاون مع البروفيسور يورام شابيرا والدكتور ألكسندر زلوتنيك من مركز سوروكا الطبي وجامعة بن غوريون في النقب، تمكن البروفيسور تيشبيرغ من إظهار أنه من خلال تنشيط إنزيم معين في الدم، من الممكن تصريف الغلوتامات من جميع أنحاء الدم. خلايا الدماغ التالفة ونقلها إلى مجرى الدم. وفي تجربة أجريت على الفئران، تمكن الباحثون من منع غالبية الأضرار بهذه الطريقة. قريبا سيتم اختبار هذه الطريقة في التجارب السريرية (على البشر).
يمتلك الدماغ نظامًا لتصريف وإعادة تدوير الغلوتامات، ولكن بعد الإصابة أو المرض، يصبح هذا النظام غير قادر على التعامل مع الكمية الكبيرة من الغلوتامات التي تفرزها الخلايا التالفة. قرر البروفيسور تيشبيرج البحث عن طريقة أخرى لحل المشكلة. وبدلاً من تثبيط الغلوتامات، اختار نقل الغلوتامات الزائدة من السائل المحيط بخلايا الدماغ إلى الدم. وفي الواقع فإن تركيزات الغلوتامات في الدم أكبر بكثير من تركيزات هذه المادة في الدماغ، لذلك يجب على الدماغ تنشيط "مضخات" خاصة تسمى "الناقلات"، والتي تقوم بسحب الغلوتامات من الدماغ إلى الدم. تقوم هذه المضخات، الموجودة في الطبقات الخارجية للأوعية الدموية في الدماغ، بجمع وتركيز الغلوتامات، وبالتالي تشكل بالقرب منها مناطق توجد بها تركيزات عالية من الغلوتامات، وتسمح للغلوتامات بالخروج إلى الدم.
لقد وجد البروفيسور تيشبيرج طريقة للتأثير على كفاءة الناقلات، من خلال معالجة تركيز الغلوتامات في الدم. عندما ينخفض ​​تركيز الغلوتامات في الدم، تصبح القوة التي "تسحب" الغلوتامات من الدماغ إلى الدم أقوى. اكتشف البروفيسور تيشبيرج أنه من الممكن تقليل تركيز الغلوتامات في الدم باستخدام إنزيم يسمى GOT الموجود في الدم. يرتبط هذا الإنزيم بالغلوتامات، ويعطلها، ويقلل تركيز الغلوتامات في الدم، وبالتالي يؤدي إلى زيادة نشاط المضخات (الناقلات)، ونقل الكميات الزائدة من الغلوتامات من الدماغ إلى الدم. وفي التجارب التي أجريت على الفئران، تمكن الباحثون بهذه الطريقة من منع معظم الأضرار التي يمكن أن تحدث بسبب إطلاق كميات كبيرة من الغلوتامات من الخلايا العصبية التالفة في الدماغ.
وسجلت شركة "Yade" التي تروج للتطبيقات الصناعية المبنية على اختراعات علماء معهد وايزمان للعلوم، براءة اختراع لهذه الطريقة، ومنحت شركة "Braintact" ترخيصا لتطوير دواء يعتمد عليها. قررت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية FDA تسريع عملية الموافقة على الدواء الذي طورته شركة "Braintact" بموجب الترخيص الذي حصلت عليه من "Yida".
وإذا أثبتت الطريقة نفسها في التجارب السريرية، فمن الممكن استخدامها لعلاج إصابات الرأس والسكتات الدماغية، وكذلك لمنع الضرر الذي قد يحدث للدماغ من غاز الأعصاب أو نتيجة الالتهاب البكتيري للسحايا. ويقول العلماء إنه من الممكن بهذه الطريقة أيضًا مساعدة أولئك الذين يعانون من أمراض أخرى، مثل التصلب الجانبي الضموري، والجلوكوما، وإصابات الدماغ الناجمة عن مرضى الإيدز. البروفيسور تيشبيرغ: "نعتقد أن الطريقة التي طورناها ستنجح في الأماكن التي فشلت فيها الطرق الأخرى، لأنه بدلاً من محاولة تثبيط نشاط الغلوتامات، فإنها تستنزفها وتنقلها من الدماغ إلى الدم، حيث لا يمكن أن تسبب أي ضرر".     
 
 
على اليمين: البروفيسور يورام شابيرا والدكتور ألكسندر زلوتنيك. العلم في خدمة الطب
 

في الصورة: أجزاء دماغية تالفة من الفئران. اليسار: لا علاج. على اليمين: بعد تصريف الغلوتامات من الدماغ إلى الدم. أعلاه: يشير الظل البيضاوي إلى نواة الخلايا السليمة في الأنسجة المعالجة. هذه تكاد تكون غائبة تمامًا في الأنسجة غير المعالجة (يسار). الوسط: الخط الأصفر الذي يظهر في الأنسجة غير المعالجة يظهر خلايا متدهورة. أدناه: يُظهر الخط البني في الأنسجة المعالجة الخلايا السليمة، وهي مفقودة في الصورة على اليسار

ربط قصة حب 
 
قام فريق من الباحثين من معهد وايزمان للعلوم ومعهد باستور في فرنسا بوصف بنية موقع ربط الغلوتامات في جزيء مستقبل الغلوتامات. الغلوتامات هي واحدة من أهم مواد الاتصال في الدماغ، وتشارك، من بين أمور أخرى، في عمليات التعلم والذاكرة. لذلك، فإن معرفة بنية الجزيء الذي يمتص (ويربط) الغلوتامات قد يعزز الدراسات في مجال التعلم والذاكرة، وفي المستقبل - أيضًا تطوير أدوية لتقوية الذاكرة.

بالإضافة إلى ذلك، قد يساعد هذا الاكتشاف في تطوير طرق علاج اضطرابات الدماغ المتعلقة بالغلوتامات، مثل السكتة الدماغية والصرع ("مرض السقوط") وغيرها.

ومن أجل التعرف على البنية المكانية للمستقبل، اقترح الباحثون نماذج حاسوبية، اعتمدت على تسلسل الأحماض الأمينية التي تشكل جزيء مستقبل البروتين، وعلى الهياكل التجريبية للبروتينات البكتيرية، التي يبدو أنها الأسلاف التطورية. من مستقبلات الغلوتامات.

أثبتت التجارب المعملية صحة أحد النماذج وشرحت آلية ربط المستقبل. أجرى البحث البروفيسور فيفيان تيشبيرج، والدكتور يوآف باز، والدكتورة ميريام أيزنشتاين من معهد وايزمان للعلوم، بالتعاون مع البروفيسور آن ديفيلر تيري من معهد باستور في فرنسا.