اكتشف علماء معهد وايزمان للعلوم تفاصيل جديدة حول الآلية المسؤولة عن استجابة الجسم للمواقف العصيبة
جسمنا في حالة تأهب دائم للاستجابة الفورية في حالة الخطر. بعد دقائق قليلة من إدراكنا للتهديد، يتم تنشيط شبكة كاملة من الإشارات البيوكيميائية. يبدأ المركز في الدماغ، المسؤول عن رد فعلنا تجاه الخطر، في العمل، مما يؤدي إلى إطلاق "هرمون التوتر" المركزي - الكورتيزول. وفي الوقت نفسه، يقوم الجسم بتنشيط شبكات كيميائية حيوية إضافية، يتمثل دورها في إيقاف الاستجابة للضغط النفسي عند انتهاء الخطر.
اكتشف الدكتور جيل ليبكوفيتش وأعضاء مجموعته في قسم البيولوجيا الجزيئية للخلية مؤخرًا نوعًا جديدًا من المفاتيح في الدماغ، الذي يتحكم في نقل إحدى الإشارات الرئيسية المسؤولة عن إطلاق الكورتيزول. هذه النتائج، التي نشرت مؤخرا في المجلة العلمية نيورون، قد تلقي الضوء على العمليات التي تحدث في العديد من المشاكل العصبية المرتبطة بالتوتر، مثل متلازمة ما بعد الصدمة والاكتئاب والفصام.
الإشارة الرئيسية المسؤولة عن إطلاق الكورتيزول هي "هرمون إفراز الكوتروبين" (CRH). يتم إنشاء وتخزين الهرمون CRH في خلايا عصبية خاصة في منطقة من الدماغ تسمى منطقة ما تحت المهاد، والتي تشارك، من بين أمور أخرى، في التحكم في استجابات الجسم للضغوط الفسيولوجية والنفسية. استشعار الخطر، ومعالجة المعلومات، ونقل التعليمات التي تُدخل الجسم على التعامل مع التوتر - كل هذا يحدث في هذه المنطقة الصغيرة من الدماغ. مباشرة بعد أن تفرز الخلايا العصبية تجمع الهرمون CRH منها، يصل أمر لإنتاج تجمع جديد.
أدار البحث الدكتورة ليات أمير زيلبرشتاين، إلى جانب الدكتورة زانا بلشمان، والدكتورة أدريانا روفيني، والدكتورة ناتاليا بورودوفسكي والطالبة البحثية مايان طاهر. وقام العلماء بدراسة عملية إنتاج هرمون CRH في أدمغة سمك الزرد، واكتشفوا المفتاح الذي يتحكم في إنتاجه: وتبين أن البروتين المسمى Otp يشارك في عدة مراحل من إنتاج الهرمون. يحفز البروتين وينشط الجينات التي ترمز لهرمون CRH، ويتحكم في عملية إنتاج مستقبلي الهرمون الموجودين على سطح الخلايا العصبية. تعمل هذه المستقبلات، في الواقع، كمفاتيح تشغيل وإيقاف.
واكتشف العلماء أن المستقبلين يتم الحصول عليهما من جين واحد، من خلال آلية تحرير وراثية تسمى "الربط البديل". في هذه العملية، تمر الأجزاء الجينية بعمليات "القص واللصق" لإنتاج "جمل" مختلفة، والتي ترمز لبروتينات مختلفة. في هذه الحالة، ينتج الجين نسختين من المستقبلات: نسخة قصيرة يتكون منها المستقبل "on"، ونسخة أطول مسؤولة عن المستقبل "off". واكتشف الباحثون أنه عندما يمر الخطر، فإن النسبة بين نوعي المستقبلات الموجودة على سطح الخلايا العصبية تتغير تدريجياً، من زيادة في المستقبلات "التشغيلية" إلى كمية أكبر من المستقبلات "الإيقافة". وبالتعاون مع الدكتورة لورا بالي-كويف والدكتور ويليام نورتون من معهد علم الأحياء العصبي في المركز الوطني للبحث العلمي (CNRS) في فرنسا، أظهر الباحثون أن منع إنتاج النسخة الطويلة من المستقبل يتسبب في سلوك أسماك الزرد بقلق.
أراد الدكتور ليبكوفيتش وأعضاء فريقه، بالتعاون مع الدكتور ألون تشين والدكتور يحزقيل شتاينبرغ من قسم البيولوجيا العصبية في المعهد، معرفة ما إذا كانت آلية إنتاج الهرمون CRH موجودة أيضًا في حيوانات أخرى. واكتشفوا أن التبديل المعتمد على الربط البديل موجود أيضًا في الفئران. إن حقيقة وجود نفس الآلية في الأسماك والفئران تشير إلى أنها ظلت محفوظة طوال التطور، وتشير إلى احتمال وجود آلية مماثلة أيضًا في الدماغ البشري.
لقد عرفت آلية الربط البديل منذ أواخر السبعينيات، ولكن هذه النتائج قد تكون أول دليل على وجود مثل هذا التحول السريع في الدماغ. من المعروف أن المفاتيح المعيبة تلعب دورًا في العديد من الأمراض والاضطرابات المرتبطة بالتوتر. على سبيل المثال، وجد مؤخرًا أن نشاط المستقبلات التي درسها الدكتور ليبكوفيتش يرتبط باضطراب ما بعد الصدمة، وكذلك الفصام والاكتئاب. كما تم العثور على أعطال في آلية الربط البديل في حالات الصرع والتخلف العقلي والاضطراب ثنائي القطب والتوحد.
رابط المقال العلمي
