مذكرة تفاهم

الخلايا التائية ضرورية لعمليات تجديد الخلايا العصبية في الدماغ، بحسب دراسة أجريت في معهد وايزمان

المعهد

من اليمين إلى اليسار: طالب البحث يانيف زيف، البروفيسور ميخال شوارتز وطالبا البحث نيغا رون وأوليج بوتوفسكي.

تساهم الخلايا المتجددة في خلايا الجهاز المناعي في الحفاظ على القدرة على القيام بعمليات التعلم والذاكرة، كما تساهم في عمليات تجديد الخلايا العصبية في الدماغ طوال الحياة. وقد قامت مجموعة من العلماء بقيادة البروفيسور ميشال شوارتز من قسم علم الأعصاب في معهد وايزمان للعلوم، بوصف هذا المفهوم الجديد في مقال نشر مؤخرا في المجلة العلمية "Nature Neuroscience".

لفترة طويلة، اعتقد العلماء أن الإنسان يولد بكمية ثابتة من الخلايا العصبية في دماغه، والتي تموت تدريجياً مع مرور الوقت، ولا يمكن تجديدها. لكن في السنوات الأخيرة، نشرت عدة مجموعات بحثية، من مختلف أنحاء العالم، دراسات تفيد أن خلايا جديدة تتشكل مع ذلك في مناطق معينة من الدماغ، بما في ذلك إحدى المناطق المشاركة في بعض عمليات التعلم والذاكرة (الحُصين). وتحدث عملية تكوين خلايا عصبية جديدة خاصة بعد التعرض لبيئة غنية بالمحفزات البيئية، وكذلك بعد ممارسة النشاط البدني. ولا تزال وظيفة هذه الخلايا الجديدة غير واضحة، لكن إحدى الافتراضات هي أنها مصممة للحفاظ على قدرات الدماغ وتجديدها. أحد الأسئلة الرئيسية التي لا تزال مفتوحة هو: كيف يرسل الجسم إشارات إلى الدماغ لتوجيهه إلى زيادة تكوين خلايا جديدة. يقدم علماء معهد وايزمان الآن تفسيرا لهذه الظاهرة.

ويستند التفسير الجديد إلى مفهوم جديد لدور الجهاز المناعي في "مساحة عمل" الجهاز العصبي المركزي، الذي يشمل الدماغ والحبل الشوكي وبعض الأعصاب الفردية مثل العصب البصري. في الواقع، لسنوات عديدة، كان الدماغ يعتبر "مدينة محرمة" بالنسبة لجهاز المناعة، والذي كان ينظر إليه على أنه عامل يمكن أن يضر بالشبكات المعقدة والديناميكية للخلايا العصبية. ويعزى الخطر الأكبر إلى وجود ونشاط خلايا المناعة الذاتية في الدماغ. تتعرف هذه الخلايا (على عكس الخلايا الأخرى في الجهاز المناعي، التي تهاجم الغزاة الأجانب والعوامل المسببة للأمراض)، على مكونات الجسم، وهي عملية، إذا حدثت دون سيطرة مناسبة، قد تسبب تطور أحد أمراض المناعة الذاتية، مثل مثل التصلب المتعدد.

وهكذا فإن العلماء الذين اكتشفوا في الماضي وجود خلايا مناعة ذاتية في الجهاز العصبي المركزي السليم أرجعوا ذلك إلى فشل الجسم في القضاء على هذه الخلايا غير المرغوب فيها. وفي المقابل، يرى علماء معهد وايزمان للعلوم، بقيادة البروفيسور شوارتز، أن المناعة الذاتية في حد ذاتها ليست ضارة بل ضرورية، وأنها مسألة "حسن التدبير". يمكن أن تكون المناعة الذاتية غير المنضبطة ضارة بالفعل، ولكن عندما تكون موجودة بالقدر الصحيح، فإن نفس الظاهرة نفسها قد تكون مفيدة بالفعل وتساعد على تأخير الأمراض التنكسية مثل مرض باركنسون، ومرض الزهايمر، والزرق، والتصلب الجانبي الضموري، والتنكس العصبي بسبب السكتة الدماغية، أو أي ضرر في الجهاز المركزي. الجهاز العصبي.

קבוצת המחקר של פרופ' שוורץ הראתה בעבר, כי תאי המערכת החיסונית (תאי T), המזהים מרכיבים של מערכת העצבים המרכזית, מווסתים את התגובה החיסונית נגד חומרים רעילים המופרשים באזורים פגועים, ומעורבים בתהליכי ניוון עצביים (תופעה המוכרת במקרים של חבלות ראש, וכן לאחר جلطة دماغية).

وفي الدراسة الحالية، أظهر العلماء أن نفس الخلايا المناعية التي تتعرف على البروتينات الذاتية (خلايا المناعة الذاتية) تساعد أيضًا في العمليات المركزية التي تحدث في الدماغ السليم، مثل التعلم والذاكرة. ويفترضون أن هذه المساعدة يتم التعبير عنها من خلال تشجيع تكوين خلايا دماغية جديدة في منطقة الحصين، والتي تعمل على خلق ذكريات جديدة من أنواع معينة. وتضم المجموعة البحثية التي قامت بهذه الدراسة، بالإضافة إلى البروفيسور شوارتز، باحث ما بعد الدكتوراه الدكتور جوناثان كيبنيس (حالياً في نبراسكا)، وطلاب البحث يانيف زيف، ونيجا رون، وأوليج بوتوفسكي. عملت معهم الدكتورة حاجيت كوهين من جامعة بن غوريون في النقب، وأفادت عدة مجموعات من الباحثين سابقًا أنه في الدماغ (الحصين) للفئران التي تعيش في بيئة غنية بالمحفزات، يتم تكوين المزيد من خلايا الدماغ الجديدة مقارنة بكمية المحفزات. من الخلايا الجديدة التي تتكون في أدمغة الفئران التي تعيش في بيئة طبيعية. وتربط الدراسة الحالية هذه الظاهرة لأول مرة بوجود خلايا الجهاز المناعي في منطقة الحصين، لفحص ما إذا كان وجود خلايا الجهاز المناعي، بما في ذلك الخلايا التائية، ضروري بالفعل لتجديد الخلايا في الدماغ. اختبر العلماء الفئران التي تعاني من تلف في جهاز المناعة. وقد وجد أنه في أدمغة هذه الفئران، تم تكوين عدد أقل بكثير من الخلايا العصبية الجديدة. بالإضافة إلى ذلك، فقد تبين أنه عندما يتم حقن الخلايا التائية المأخوذة من فأر عادي في الفئران التي لديها جهاز مناعي تالف، يمكن زيادة كمية الخلايا العصبية الجديدة التي تم إنشاؤها في الدماغ، تقريبًا إلى المستوى النموذجي للفأر السليم. ومن هنا استنتج العلماء أن الخلايا التائية ضرورية لعمليات تجديد الخلايا العصبية في الدماغ، وأن إصلاح جهاز المناعة يمكن أن يعوض هذا النقص في الدماغ. تم إجراء سلسلة أخرى من التجارب بهدف تحديد خصائص الخلايا التائية المحددة التي تمكن من تكوين خلايا عصبية جديدة. وقد وجد أنه في الفئران التي تم تعديلها وراثيا بحيث تتعرف جميع الخلايا التائية في جسمها على مكونات الجهاز العصبي، تم تكوين المزيد من الخلايا العصبية الجديدة مقارنة بالفئران العادية. كما كان أداء هذه الفئران أفضل في مهام التعلم والذاكرة مقارنة بالفئران العادية. وعلى العكس من ذلك، في الفئران التي لا تتعرف خلاياها التائية في أجسامها على أي مكونات في الجهاز العصبي، تم تكوين عدد أقل من الخلايا العصبية الجديدة، على غرار الفئران التي لديها جهاز مناعي تالف. كما واجهت هذه الفئران صعوبة في أداء مهام التعلم والذاكرة.وقال البروفيسور شوارتز: "نعتقد أن الخلايا التائية المناعية الذاتية قد تساعد الكائن الحي على تحقيق الإمكانات الكاملة لدماغه. تظهر نتائج بحثنا أن الجسم ينقل رسائل إلى الدماغ، من خلال جهاز المناعة، الذي ينظم، من بين أمور أخرى، قدرات التعلم والذاكرة. ومن الممكن أيضًا أن يكون فقدان الذاكرة الذي يحدث في الأعمار المتقدمة يرجع، جزئيًا على الأقل، إلى ضعف الجهاز المناعي، أو بدلاً من ذلك إلى فقدان نشاط تلك الخلايا المسؤولة عن صيانة الدماغ. وإذا كان هذا هو الحال بالفعل، فمن الممكن أن تساهم اكتشافاتنا، في المستقبل، في تطوير طرق جديدة لعلاج فقدان الذاكرة الناتج عن الشيخوخة.

خزانة الضغط

الخلايا التائية التي تتعرف على البروتينات الذاتية في الجهاز العصبي المركزي لدى الفئران، تقلل من الضرر العقلي الناتج عن الأحداث التي تذكرنا بمتلازمة ما بعد الصدمة. وعلى العكس من ذلك، فإن الفئران التي تفتقر إلى هذه الخلايا تتضرر أكثر في المواقف الحرجة المماثلة. تنشأ هذه النتائج من سلسلة أخرى من التجارب التي أجرتها مجموعة أبحاث البروفيسور شوارتز، والتي تم وصفها مؤخرًا في المجلة العلمية Journal of Neurobiology.

ويقول البروفيسور شوارتز إن هذه النتائج ربما تؤدي في المستقبل إلى تطوير لقاحات تعتمد على الخلايا التائية، والتي يمكن أن تساعد أولئك الذين يعانون من متلازمة ما بعد الصدمة.
يادان برين - بحث عن الأمراض الخطيرة
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~432739184~~~238&SiteName=hayadan