رمزگشایی از یک سیناپس ناشناخته در مغز

تحقیقات جدید دانشگاه علوم و بهداشت اورگان، برای اولین بار عملکرد یک اتصال ناشناخته بین سیناپس های مغز را نشان می‌دهد که می‌تواند پیامدهای درمانی مهمی برای بیماری‌های مختلف از مولتیپل اسکلروزیس گرفته تا بیماری آلزایمر و نوعی سرطان مغز به نام‌ گلیوما، داشته باشد.

به گزارش تکناک، اکتشاف جدید می تواند در توسعه درمان های جدید و موثر برای ام اس، بیماری های عصبی و سرطان مغز مفید باشد.

این مطالعه در تاریخ 12 ژانویه مصادف با 22 دی در مجله Nature Neuroscience  منتشر شد.

دانشمندان علوم اعصاب بر روی اتصال یا سیناپس تمرکز کردند که نورون ها را به یک سلول غیر عصبی متصل می کند که به عنوان سلول های پیش ساز الیگودندروسیت یا OPC شناخته می شود. OPC ها می توانند به الیگودندروسیت ها متمایز شوند که غلافی در اطراف اعصاب به نام میلین تولید می کنند. میلین غلاف محافظی است که آکسون هر سلول عصبی را می پوشاند. آکسون بخش نخ مانند یک سلول است که سیگنال های الکتریکی را بین سلول ها منتقل می کند.

این مطالعه نشان داد که این سیناپس ها نقش اساسی در تولید میلین دارند.

کلی مونک، نویسنده ارشد این مطالعه می گوید: این اولین بررسی از این سیناپس ها در بافت زنده است. این مطالعه به درک ویژگی های اساسی نحوه عملکرد این سلول ها در رشد طبیعی کمک می‌کند. در آینده ممکن است نحوه عملکرد متفاوت آنها را در بیماران مبتلا به ام اس بررسی کنیم.

این واقعیت که این سیناپس‌ها اصلا وجود دارند یا خیر موضوع کشف مهمی است که توسط محققان OHSU بود که در مجله Nature در ماه می سال 2000 منتشر شد. تا آن زمان، سیناپس‌ها در مغز تنها به عنوان حامل انتقال‌دهنده‌های عصبی بین نورون‌ها شناخته شده بودند. بنابراین، کشف یک سیناپس بین نورون ها و  OPCها به عنوان یک مکاشفه ظاهر شد.

مونک گفت: پس از دو دهه، ما هنوز نمی‌دانستیم این سیناپس‌ها چه می‌کنند.

دانشمندان با استفاده از تصویربرداری تک سلولی از بافت زنده ماهی زبرا که بدن شفاف آن محققان را قادر می سازد تا عملکرد درونی سیستم عصبی مرکزی آنها را در زمان واقعی مشاهده کنند، با این مشکل مقابله کردند. با استفاده از ابزارهای جدید قدرتمند در تصویربرداری، فارماکولوژی و ویرایش ژن، محققان توانستند از سیناپس های نورون-OPC  برای پیش بینی زمان و مکان تشکیل میلین استفاده کنند.

سلول‌های پیش‌ساز الیگودندروسیت حدود 5 درصد از تمام سلول‌های مغز را تشکیل می‌دهند به این معنی که سیناپس‌هایی که با نورون‌ها تشکیل می‌دهند، می‌توانند با بسیاری از بیماری‌ها از جمله تشکیل تومورهای سرطانی مرتبط باشند.

لی اشاره کرد که مطالعات قبلی نقش  OPCها را در طیف وسیعی از بیماری‌های عصبی از جمله اختلالاتی مانند ام‌اس، بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی مانند آلزایمر و حتی اختلالات روان‌پزشکی مانند اسکیزوفرنی نشان داده‌اند.

لی گفت که با نشان دادن عملکرد اساسی سیناپس بین نورون ها و  OPCها، این مطالعه ممکن است منجر به توسعه روش های جدیدی برای تنظیم عملکرد OPC برای تغییر پیشرفت بیماری شود. برای مثال، این سیناپس‌ها می‌توانند کلید ارتقای میلین‌سازی مجدد در بیماری‌هایی مانند ام‌اس باشند که میلین در آن تخریب شده است. در ام اس، این تخریب می تواند سیگنال های الکتریکی مورد نیاز برای دیدن، حرکت عضلات، احساسات و فکر کردن را کند یا مسدود کند.

لی گفت: ممکن است راهی برای مداخله وجود داشته باشد تا بتوان غلاف میلین را افزایش داد.

مونک گفت که این کشف ممکن است به سرطان مرتبط باشد.

او گفت: در گلیوما، این سیناپس‌ها برای پیشبرد تومور ربوده می‌شوند. ممکن است بتوان ورودی سیناپسی را که در تشکیل تومور دخیل است به کمک این روش تعدیل کرد، در حالی که امکان سیگنال دهی سیناپسی طبیعی را فراهم کرد.

اگرچه این سلول‌های پیش‌ساز تقریباً 5 درصد از کل سلول‌های مغز انسان را تشکیل می‌دهند، تنها کسری از آنها الیگودندروسیت‌ها را تشکیل می‌دهند.

مونک گفت: کاملاً واضح است که این  OPCها به غیر از تشکیل الیگودندروسیت، عملکردهای دیگری نیز دارند. از منظر تکاملی، داشتن این تعداد از سلول‌های پیش‌ساز در مغز اگر کاری انجام نمی‌دهند، منطقی نیست. بنابراین ارتباط سیناپسی آنها با نورون‌ها احتمالاً نقش اساسی در مغز بازی می‌کند و ارزش کاوش در آینده را دارد.