مطالعهای جدید نشان میدهد که برخی سلولهای مغزی به پیری حساستر هستند و این یافتهها میتوانند باعث ایجاد درمانهای جدید برای بیماریهای مغزی مرتبط با پیری شوند.
به گزارش تکناک، یک مطالعه جدید که در آن نقشهبرداری دقیقی از 1.2میلیون سلول مغزی انجام شده است، نشان میدهد که همه سلولهای مغزی به شکل یکسانی در روند پیری تغییر نمیکنند.
با گذشت زمان، آسیبهایی در سلولها و بافتها تجمع مییابند. این فرایند طبیعی به این معنی است که سن بیولوژیکی ما ممکن است با سن تقویمی ما متفاوت باشد. درک تغییرات سلولی که در پیری بیولوژیکی رخ میدهد، گامی بزرگ به سوی کند کردن یا مدیریت این فرایند است.
دانشمندان مؤسسه آلن در سیاتل در یک مطالعه جدید در زمینه پیری مغز، به شناسایی انواع خاصی از سلولهای مغزی پرداختند که با افزایش سن تغییراتی را تجربه میکنند. علاوه بر این، آنها موفق شدند یک نقطه مهم را شناسایی کنند که در آن بیشتر این تغییرات به وقوع میپیوندد.
دکتر کلی جین، نویسنده اصلی این مطالعه توضیح داد: «فرضیه ما این است که این نوع سلولها در دریافت سیگنالها از محیط یا از آنچه که مصرف میکنیم، کارایی کمتری پیدا میکنند و این کاهش کارایی به نوعی باعث گسترش پیری در بدن میشود.»
برای مطالعه این سلولها، جین و همکاران او از فناوری پیشرفته تکسلولی RNA sequencing و ابزارهای نقشهبرداری مغزی استفاده کردند. آنها 1.2 میلیون سلول مغزی موشهای جوان و پیر از هر دو جنسیت را مورد بررسی قرار دادند. موشهای پیر 18 ماهه بودند که معادل اوایل تا اواسط شصت سالگی یا اواخر پنجاه سالگی در انسانها است.
مغز موشها به دلیل شباهت ساختاری، عملکردی، ژنی و انواع سلولی به مغز انسان، انتخاب شد. محققان سلولها را در 16 منطقه گسترده مغزی که حدود 35 درصد از حجم کل مغز موش را شامل میشود، مورد نقشهبرداری قرار دادند. این مناطق به دلیل حساسیت به بیماریهای مرتبط با پیری انتخاب شدند.
روش مورد استفاده به پژوهشگران این امکان را داد تا ترانسکریپتومهای خاص هر سلول، یعنی مجموعهای از تمام RNA موجود در یک سلول در یک زمان خاص را شناسایی و تغییرات ژنی مرتبط با پیری را بررسی کنند.
دکتر جان نگی از دیگر محققان این پروژه گفت: «سالها بود که تأثیرات پیری بر مغز بیشتر به صورت سلول به سلول مورد مطالعه قرار میگرفت. اما اکنون با ابزارهای نوآورانه نقشهبرداری، پژوهشگران میتوانند تأثیر پیری را بر بخشهای وسیعتری از مغز بررسی کنند. این مطالعه نشان میدهد که بررسی مغز به طور کلی میتواند بینشهای جدیدی درباره چگونگی پیری مغز و نحوه تأثیر بیماریهای تخریبکننده عصبی بر این روند فراهم کند.»
محققان در این تحقیق به این نتیجه رسیدند که بیشتر تغییرات مرتبط با پیری در سلولهای گلیا رخ میدهد، که یک گروه از سلولهایی هستند که از نورونهای مغزی حمایت میکنند.
این تغییرات بهویژه در سلولهای سیستم ایمنی مانند: میکروگلیا، الیگودندروسیتها و ماکروفاژهای مرزی (BAMها)، همچنین در سلولهای گلیال تخصصی به نام تانوسیتها و اپندیمالها مشاهده شد.
تانوسیتها در هیپوتالاموس و به ویژه در دیواره بطن سوم مغز قرار دارند و نقش مهمی در ایجاد موانع ساختاری و عملکردی بین مغز و مایع مغزی نخاعی ایفا میکنند، سلولهای اپندیمال دیوارههای نخاع و بطنهای مغز را میپوشانند و برای حفظ یک محیط پایدار در این ساختارها ضروری هستند.
محققان تغییرات قابل توجهی در فعالیت ژنها در این سلولها مشاهده کردند. افزایش فعالیت ژنهای مرتبط با التهاب و پاسخ ایمنی و کاهش فعالیت ژنهای مرتبط با سیگنالدهی نورونی و ساختار نورونها، از جمله تغییرات مهمی بودند که در این سلولها شناسایی شدند.
بیشترین تغییرات در سلولهای نزدیک به بطن سوم هیپوتالاموس (V3) مشاهده شد، که این ناحیه برای تنظیم بسیاری از فرایندهای فیزیولوژیکی و رفتاری حیاتی مانند: دما، گرسنگی، تشنگی، تعادل مایعات، الگوهای خواب و بیداری و ریتمهای شبانهروزی نقش دارد.
محققان به طور کلی الگوهای گستردهای از تغییرات پیری مخصوص به هر نوع سلول مغزی را شناسایی و دستههای سلولی خاصی را کشف کردند، که تغییرات ژنی منحصربهفردی داشتند. همچنین آنها ناحیه V3 هیپوتالاموس را به عنوان یک نقطه مهم برای پیری مغز معرفی کردند.
پژوهشگران امیدوار هستند که این یافتهها باعث تحقیقات بیشتر در خصوص این نقطه مهم جدید شود و در نهایت به توسعه درمانهایی برای کند کردن روند پیری مغز و پیشگیری از بیماریهای تخریبکننده عصبی کمک کند.
پیری مهمترین عامل خطرناک برای ابتلا به بیماری آلزایمر و بسیاری از اختلالات مغزی ویرانگر دیگر است. این نتایج نقشهای بسیار دقیق از سلولهای مغزی که بیشتر تحت تأثیر پیری قرار میگیرند، ارائه میدهند.
این نقشه میتواند به طور بنیادی دیدگاههای محققان را درباره تأثیر پیری بر مغز تغییر دهد و راه را برای توسعه درمانهای جدید برای بیماریهای مغزی مرتبط با پیری هموار کند.
این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.
