اكتشف علماء معهد وايزمان آلية تتحكم في إرسال إشارات الاستغاثة في الجهاز العصبي
الخلايا العصبية التي تشكل معًا أليافًا عصبية، مثل تلك التي تنتشر من قاعدة العمود الفقري إلى كامل طول الساق، يصل طولها أحيانًا إلى المتر. بمعنى آخر، يمكن أن تكون امتدادات الخلايا العصبية، المحاور، أطول بـ 40,000 ألف مرة من عرض جسم الخلية. عندما يتضرر مثل هذا المحور، فإنه يرسل إشارات استغاثة جزيئية إلى نواة الخلية. بالنسبة للجزيء الذي ينقل إشارة الاستغاثة، فإن الرحلة من موقع الإصابة على طول المحور العصبي إلى جسم الخلية تعادل رحلة رسول بشري من أحد أطراف البلاد إلى الطرف الآخر.
يقوم البروفيسور مايكل فاينزلبر، من قسم الكيمياء البيولوجية في معهد وايزمان للعلوم، بدراسة أنظمة الاتصال لإشارة الطوارئ في الخلايا العصبية. وقد استطاع في الماضي أن يبين أن إشارات الاستغاثة تتكون من بنية جزيئية تتحرك نحو النواة على نوع من "السكك" المصنوعة من الأنابيب الدقيقة، التي تشكل جزءا من الهيكل العظمي الخلوي. يعمل بروتين الداينين كنوع من المحركات، والذي يقوم مع "استيراد البروتينات" ("المستوردات") بنقل جزيئات مختلفة إلى نواة الخلية، ومن هناك إلى تجويف الخلية. هذه هي الطريقة التي تصل بها إشارات الاستغاثة من "الميدان" إلى مركز التحكم والقيادة في الخلية.
ولكن كيف تعمل الآلية التي تتحكم في نظام الاتصال هذا بعد الإصابة؟ كان هذا هو السؤال الذي شغل البروفيسور فينسيلفر وطلاب البحث من مجموعته، ديمتري يودين وشلوميت هنتز، الذين عملوا مع أعضاء مجموعة أبحاث الدكتور جيفري تويس في معهد نيمورس في ديلاوير. استخدموا الأعصاب الفخذية للفئران كنموذج بحثي، وبحثوا عن التغيرات في التركيب الجزيئي للمادة الخلوية حول موقع إصابة الخلايا العصبية. ولدهشتهم، اكتشفوا في منطقة الإصابة جزيئات كانت تعتبر حتى الآن "مقيمة" في نواة الخلية فقط. تظهر هذه الجزيئات، والمعروفة مجتمعة بنظام ران، في شكلين رئيسيين: أحدهما يوجد داخل النواة، والآخر يوجد بشكل رئيسي خارج النواة، ويساعد البروتينات "المستوردة" على قيادة الجزيئات المختلفة إلى داخل النواة، وخارجها. منه، من خلال ما يشبه البوابات الموجودة في الغشاء النووي.
وتبين أن جزيء الران، الذي يوجد عادة داخل النواة، يندمج في البنية الجزيئية التي تشكل إشارة الاستغاثة التي ينبغي إرسالها من موقع تلف الألياف العصبية إلى جسم الخلية. إن دمج جزيء الران "النووي" في البنية يمنع بروتينات الاستيراد من الاتصال بالبنية وسحبها على طول مسار الناقل. عند حدوث إصابة، يصبح جزيء الران "النووي" "أخته" خارج النواة، وينفصل عن البنية الجزيئية. في هذه المرحلة، يرتبط الهيكل المتحرر بالمستوردات، التي تبدأ في سحبها إلى أعلى المحور العصبي، وهو الطريق الطويل إلى جسم الخلية.
يعتقد العلماء أن نظام Ran يعمل كنوع من القفل الأمني الذي يمنع التنشيط غير المرغوب فيه وغير الضروري لنظام الإنذار. وفي حالة الطوارئ الحقيقية، يقوم النظام بتحرير القفل بسرعة، ويتيح إرسال إشارات الاستغاثة. إن الفهم الأفضل لهذه الآلية قد يؤدي إلى تطوير طرق العلاج التي من شأنها أن تساعد في شفاء الأضرار التي لحقت بالخلايا العصبية.
