دکترای بخش سلول‌های بنیادی و زیست شناسی بازساختی دانشگاه هاروارد جفری استوگزدیل، متوجه شد سلول‌های آستروسیت با سیناپس‌های عصبی ارتباط نزدیکی دارند و حتی نحوه اتصال آن‌ها را با هم تنظیم می‌کنند.

جفری استوگزدیل می‌گوید: من احساس کردم که با ترکیب تخصصم در زیست شناسی گلیال با تخصص آزمایشگاه در تنوع عصبی، اکتشافات بزرگی وجود دارد.

برای کنار هم قرار دادن علم سلول‌های بنیادی و آزمایشگاهی در تنوع عصبی با محقق پائولا آرلوتا همکاری کردم، تا کد ارتباطی بین نورون‌های تحریک‌کننده و میکروگلیا‌های قشر مغز، ناحیه‌ای از مغز که مسئول فرآیند‌های شناختی درجه بالاتر است را کشف کنیم.

محققان به طور فزاینده‌ای در مورد نقش‌های متعدد میکروگلیا یاد می‌گیرند.میکروگلیا ماکروفاژ‌های محلی مغز هستند، به این معنی که آن‌ها دارای یک میراث سلولی ایمنی هستند.

در واقع، آن‌ها از ناحیه‌ای خارج از جنین در حال رشد به نام کیسه زرده گرفته می‌شوند، جایی که از طریق جریان خون مهاجرت می‌کنند و مغز را به کار می‌گیرد و در نهایت در پشت دیواره عمدتاً نفوذناپذیر سلولی که به عنوان سد خونی مغزی شناخته می‌شود، باقی می‌مانند.

از لحاظ تاریخی، میکروگلیا به عنوان سلول‌هایی عمل می‌کند که زباله‌های مغز را از بین می‌برند (یعنی سلول‌های مرده را انگار می‌خورند و از آسیب مغزی پاک میکنند.)با این حال، اکنون می‌آموزیم که آن‌ها کار‌های بیشتری انجام می‌دهند، از جمله حس کردن و پاسخ به فعالیت عصبی. آن‌ها همچنین نقش بزرگی در سلامت انسان دارند.

بسیاری از اختلالات عصبی به طور مستقیم یا غیرمستقیم با عملکرد میکروگلیا مرتبط هستند، از جمله اختلالات طیف اوتیسم، بیماری آلزایمر و مولتیپل اسکلروز.

آخرین تحقیقات نشان می‌دهد سلول‌های میکروگلیا می‌توانند به نورون‌های همسایه گوش دهند و حالت مولکولی خود را برای تطابق با آن‌ها تغییر دهند.میکروگلیا به دلیل ماهیت ایمونولوژیک خود سلول‌هایی هستند که محیط اطراف خود را احساس می‌کنند.

آن‌ها شاخه‌های کوچک زیادی دارند که دائماً منطقه محلی خود را بررسی می‌کنند تا سیناپس‌های ضعیف، مکان‌های آسیب دیده را پیدا کنند و سطح فعالیت نورون‌های اطراف را از جمله موارد دیگر ارزیابی کنند.

از تحقیقات گذشته می‌دانستیم که میکروگلیا از یک ناحیه مغز، گیرنده‌های سلولی متفاوتی (یعنی مولکول‌های دخیل در گوش دادن) را نسبت به سایر نواحی مغز بیان می‌کند، اما مشخص نبود که چگونه در سطح محلی یک میکروگلی منفرد ترجمه می‌شود.

دریافتیم در یک ناحیه مغزی (لایه‌های قشر مغز) که انواع مختلفی از نورون‌های تحریک‌کننده را در خود جای داده است، آن‌ها می‌توانند میکروگلیا را به دو روش مهم کنترل کنند:

۱) زیرگروه‌های نورون متمایز به صورت محلی تعداد مختلفی از میکروگلیا را در ناحیه خود جذب می‌کنند.

۲) پروفایل‌های رونویسی میکروگلیا‌های محلی را "کوک" می‌کنند که تا حدودی مانند یک نوازنده که ساز را برای ایجاد صدای مناسب کوک می‌کند، است.

این نکته اخیر بسیار مهم است، زیرا نشان می‌دهد که نورون‌های مختلف درگیر در فعالیت‌های مختلف مغز، مشخصات سلولی میکروگلیا‌های موضعی را مطابق با نیاز‌های مدارهایشان تنظیم می‌کنند.

ما فرض می‌کنیم که این کار تا حدی توسط مولکول‌های سیگنال دهی مختلف انجام می‌شود که توسط کلاس‌های مختلف نورون‌های تحریکی بیان می‌شوند.

محققان می‌گویند: تمام سلول‌هایی که از تمام لایه‌ها استخراج کردیم، میکروگلیا با بیان ژن‌هایی هستند که منحصر به فرد و مختص میکروگلیا هستند.

ما دریافتیم هر میکروگلیا در همسایگی زیرگروه‌های نورون منحصر به فرد قرار دارد و وضعیت میکروگلیا به ترکیب محلی همسایگان نورون نزدیک آن بستگی دارد و نشان می‌دهد که سطح ویژگی در سطح تعاملات سلولی در همسایگی‌های نورون-میکروگلیا قرار دارد.

اختلالات طیف اوتیسم (ASD) بین نورون‌های لایه بالایی قشر و میکروگلیا شناسایی شده است. مجموعه داده‌های ما برای کشف مکانیسم‌های مولکولی این اختلالات لایه بالایی در انسان‌های مبتلا به ASD استخراج می‌شود.

اطلس سیگنال دهی ما بین زیرگروه‌های نورون و میکروگلیا گنجینه‌ای از داده‌ها است که در انتظار استخراج توسط کسانی است که در زمینه ایمونولوژی عصبی هستند. بسیاری از سیگنال‌های ارتباطی مسیر‌هایی هستند که ممکن است از طریق ژن درمانی مداوا شوند.

در این زمان باید بررسی کنیم هدف قرار دادن میکروگلیا می‌تواند نورون‌ها یا مدار‌های عصبی و در نهایت، شاید اختلالات عصبی را برطرف کند.

محققان همچنین امیدوارند که بتوانند به کسب بینش‌های جدید در مورد مکانیسم‌های شروع یا پیشرفت بیماری‌های عصبی کمک کنند.

منبع: سایت مدیکال نیوز