اكتشف علماء من معهد وايزمان أن الخلايا العصبية في دماغ الجنين تستخدم بروتينات الجهاز المناعي للعثور على موقعها الدقيق في عملية الهجرة. وقد تلقي هذه النتائج ضوءا جديدا على حالات التوحد والتخلف العقلي والفصام.
تهاجر مليارات الخلايا العصبية في دماغ الجنين، وتبحث كل منها عن موقعها الدقيق. اكتشف علماء من معهد وايزمان أنه في هذه الرحلة الصعبة تتلقى الخلايا العصبية المساعدة من مصدر مفاجئ: بروتينات الجهاز المناعي، وهي نفس البروتينات التي ستساعد في المراحل اللاحقة من الحياة على حماية الجسم ضد البكتيريا وعوامل الأمراض الأخرى. يقول رئيس المجموعة البحثية: "إن عدد البروتينات في الجسم محدود، لذا فمن المنطقي جدًا من وجهة نظر تطورية "إلقاء" نفس البروتين لأدوار مختلفة". البروفيسور أورلي راينر من قسم الوراثة الجزيئية. "ومع ذلك، فقد فوجئنا عندما اكتشفنا أن بروتينات الجهاز المناعي تؤثر على هجرة الخلايا العصبية في دماغ الجنين".
وسبق أن لوحظت اضطرابات في هجرة الخلايا العصبية في الدماغ لدى البشر المصابين بالتوحد والفصام وأنواع مختلفة من التخلف العقلي، لكن لم يكن من الواضح كيف تحدث هذه الاضطرابات. في الواقع، يُعرف الكثير عما يحدث داخل الخلية العصبية أثناء الهجرة، ولكننا نعرف القليل عن بيئتها - أي كيف تتأثر هجرة الخلية بالإشارات الخارجية. في الدراسة الجديدة، والذي نشر في المجلة العلمية طبيعة الاتصالاتقامت باحثة ما بعد الدكتوراه، الدكتورة آنا جورليك، وأعضاء آخرون في مجموعة البروفيسور راينر، بفحص حوالي 20 بروتينًا - تم تحديدها في مختبر البروفيسور راينر في دراسة سابقة، وتشير التقديرات إلى أنها تشارك في إرسال الإشارات إلى الخلايا. الخلايا العصبية المهاجرة، لأنها تفرز إلى خارج الخلايا العصبية، أو تكون على سطح الخلايا التي على وشك النضوج إلى خلايا عصبية. وفي الدراسة الحالية، قام الباحثون بفحص الجينات التي تشفر هذه البروتينات، واكتشفوا، لدهشتهم، أن أحدها ينتمي إلى نفس الجزء من الجهاز المناعي الذي يسمى "الجهاز التكميلي": وهو نظام يتكون من سلسلة من البروتينات التي تساعد إزالة البكتيريا والخلايا التالفة من الجسم. وشارك في الدراسة أيضًا العلماء العاملون الدكتورة تمار سابير والدكتورة تسفيا أولاندر من قسم الوراثة الجزيئية، والعالمة الدكتورة ريبيكا هيفنر كراوس من قسم الموارد البيطرية، والبروفيسور ترينت وودروف من جامعة كوينزلاند في أستراليا. .
وأظهر العلماء أن النظام المكمل يتحكم بالفعل في هجرة الخلايا العصبية في دماغ الجنين، بعد أن نجحوا في خفض مستوى نشاط أحد المكونات المركزية لهذا النظام - الجين الذي يرمز لبروتين 3C. وبعد تحييد الجين الموجود في الخلايا العصبية لأجنة الفئران، رأى الباحثون أن الخلايا لم تصل إلى وجهتها: فبدلاً من الوصول إلى الطبقة العليا من القشرة الدماغية، ظلت متناثرة على طول مسار هجرتها. علاوة على ذلك، أظهر العلماء أن بروتين 3C في الدماغ النامي يشارك في نفس سلسلة التفاعلات الكيميائية الحيوية التي يتم تنشيطها في الحيوانات الأكثر نضجًا أثناء الاستجابة المناعية في الجسم. يؤدي تنشيط هذه السلسلة إلى انقسام البروتين إلى جزيئات صغيرة، تقوم بتنشيط مستقبلات النظام المكمل الموجود على سطح الخلايا العصبية. وفي وقت لاحق، عندما حقن العلماء مواد تحاكي نشاط هذه الجزيئات في أدمغة الفئران المعدلة وراثيا التي تفتقر إلى 3C، تم تصحيح المشكلة وعادت هجرة الخلايا العصبية إلى وضعها الطبيعي.
في الماضي، تم العثور على تلميحات إلى أن الجهاز المناعي قد يساهم في ظهور أعراض التوحد، لكن لم يتم التعرف على آلية ذلك. وتشير الدراسة إلى اتجاه جديد"
قد تفسر هذه النتائج سبب إصابة الأشخاص الذين يعانون من مرض وراثي نادر، متلازمة MC3، التي تتميز بملامح وجه غير عادية ومشاكل في أعضاء الجسم المختلفة، بمستويات مختلفة من التخلف العقلي. يقول البروفيسور راينر: "حتى الآن، لم يكن من الواضح كيف يمكن للطفرات الجينية التي تؤدي إلى هذا المرض - بما في ذلك الطفرات في الجينات التي تشفر البروتينات في النظام المكمل - أن تسبب التخلف العقلي". "يقدم بحثنا تفسيرا محتملا لذلك. ومن الممكن أن تعطل هذه الطفرات الهجرة الطبيعية للخلايا العصبية أثناء التطور الجنيني."
قد يلقي البحث أيضًا ضوءًا جديدًا على تطور مرض التوحد. قام العلماء بمسح قواعد بيانات كبيرة من المعلومات الوراثية، ووجدوا أن الأشخاص المصابين بالتوحد لديهم أحيانًا طفرات في الجينات التي ترمز للنظام المكمل. ويوضح البروفيسور راينر: "في الماضي، تم العثور على تلميحات إلى أن الجهاز المناعي قد يساهم في ظهور أعراض التوحد، ولكن لم يكن من المعروف من خلال أي آلية. نعتقد أن الطفرات في جينات النظام المكمل قد تسبب مشاكل في هجرة الخلايا العصبية الجنينية. ويشير هذا الاكتشاف إلى اتجاه جديد في دراسة الآليات العصبية لمرض التوحد."
#أرقام_علمية
يحتوي دماغ الإنسان على حوالي 100 مليار خلية عصبية، ويوجد فيما بينها حوالي 1,000 تريليون اتصال.
תגובה אחת
مدهش !!!
ماذا وكل هذا سيكون سلسلة من الانفجارات؟؟؟
حقا مدهش !