تُظهر "خريطة الموسيقى" أن بعض خلايا الدماغ تتقدم في العمر بشكل أسرع
آخر مراجعة: 14.06.2024
تتم مراجعة جميع محتويات iLive طبياً أو التحقق من حقيقة الأمر لضمان أكبر قدر ممكن من الدقة الواقعية.
لدينا إرشادات صارمة من مصادرنا ونربط فقط بمواقع الوسائط ذات السمعة الطيبة ، ومؤسسات البحوث الأكاديمية ، وطبياً ، كلما أمكن ذلك استعراض الأقران الدراسات. لاحظ أن الأرقام الموجودة بين قوسين ([1] و [2] وما إلى ذلك) هي روابط قابلة للنقر على هذه الدراسات.
إذا كنت تشعر أن أيًا من المحتوى لدينا غير دقيق أو قديم. خلاف ذلك مشكوك فيه ، يرجى تحديده واضغط على Ctrl + Enter.
اكتشف مهندسو جامعة كاليفورنيا في سان دييغو أن بعض خلايا الدماغ تشيخ بشكل أسرع من غيرها، وهي متوافرة بشكل غير متناسب لدى الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر. بالإضافة إلى ذلك، لاحظ الباحثون اختلافات في عملية الشيخوخة لبعض خلايا الدماغ اعتمادًا على الجنس: في القشرة الدماغية لدى النساء، كانت هناك نسبة أعلى من الخلايا الدبقية قليلة التغصن "القديمة" مقارنة بالخلايا العصبية "القديمة" مقارنة بالقشرة الدماغية لدى الرجال. ص>
أصبحت هذه الاكتشافات ممكنة بفضل تقنية جديدة تسمى MUSIC (رسم خرائط تفاعلات الأحماض النووية في الخلايا الفردية)، والتي تسمح للباحثين بالنظر داخل الخلايا الدماغية الفردية ورسم خريطة للتفاعلات بين الكروماتين - الشكل المطوي بإحكام من الحمض النووي - والحمض النووي الريبي. تسمح لنا هذه التقنية بتصور هذه التفاعلات على مستوى الخلية الفردية ودراسة كيفية تأثيرها على التعبير الجيني.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة Sheng Zhong، أستاذ الهندسة الحيوية في Shu Chien: "MUSIC هي أداة قوية تسمح لنا بالخوض بشكل أعمق في الجوانب المعقدة لمرض الزهايمر". جينا لاي في كلية جاكوبس للهندسة في جامعة كاليفورنيا، سان دييغو.
"تتمتع هذه التكنولوجيا بإمكانية الكشف عن آليات جزيئية جديدة تكمن وراء علم أمراض الزهايمر، وهو ما قد يمهد الطريق لتدخلات علاجية أكثر استهدافًا وتحسين نتائج المرضى".
يحتوي الدماغ البشري على شبكة معقدة من الخلايا التي تتواصل وتتفاعل بطرق معقدة. في كل من هذه الخلايا، هناك تفاعل ديناميكي للمكونات الجينية، بما في ذلك الكروماتين والحمض النووي الريبي، والتي تحدد الوظائف الخلوية الأساسية. مع نمو خلايا الدماغ وتقدمها في السن، تتغير هذه التفاعلات بين الكروماتين والحمض النووي الريبي. وفي كل خلية يمكن أن تختلف هذه المركبات بشكل كبير، وخاصة في الخلايا الناضجة. ومع ذلك، ظل كشف التفاصيل الدقيقة لهذه التفاعلات يشكل تحديًا.
لقد جاءت تقنية MUSIC لإنقاذ الموقف، حيث وفرت فرصة للنظر في العمليات الداخلية لخلايا الدماغ الفردية. وباستخدام تقنية MUSIC، قام فريق تشونج بتحليل عينات من أدمغة بعد الوفاة، وتحديدًا أنسجة القشرة الجبهية البشرية، تم الحصول عليها من 14 متبرعًا تتراوح أعمارهم بين 59 عامًا أو أكثر، بعضهم مصاب بمرض الزهايمر وبعضهم غير مصاب.
وجدوا أن أنواعًا مختلفة من خلايا المخ تظهر أنماطًا مختلفة من التفاعل بين الكروماتين والحمض النووي الريبي. ومن المثير للاهتمام أن الخلايا ذات التفاعلات القصيرة الأقل للكروماتين تميل إلى إظهار علامات الشيخوخة ومرض الزهايمر.
قال تشونج: "باستخدام هذه التكنولوجيا التحويلية لتحليل الخلايا الفردية، وجدنا أن بعض خلايا المخ أكبر سنًا من غيرها". وأوضح أن الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر لديهم عدد أكبر من هذه الخلايا الدماغية القديمة مقارنة بالأشخاص الأصحاء.
يعتقد الباحثون أن هذا الاكتشاف يمكن أن يساعد في تطوير علاجات جديدة لمرض الزهايمر.
قال المؤلف الأول للدراسة Xingzhao Wen، وهو مرشح دكتوراه في المعلوماتية الحيوية في مختبر Zhong، "إذا تمكنا من تحديد الجينات غير المنظمة في هذه الخلايا القديمة وفهم وظائفها في بنية الكروماتين المحلية، فيمكننا أيضًا تحديد أهداف علاجية محتملة جديدة".
وجدت الدراسة أيضًا اختلافات بين الجنسين في شيخوخة خلايا المخ. في القشرة المخية للنساء، وجد الباحثون نسبة أعلى من الخلايا الدبقية القديمة إلى الخلايا العصبية القديمة. الخلايا الدبقية هي نوع من خلايا المخ التي تشكل طبقة واقية حول الخلايا العصبية. ونظراً لدورها الحاسم في الحفاظ على وظائف المخ الطبيعية، فإن زيادة أعداد الخلايا القليلة التغصن القديمة قد تؤدي إلى تفاقم التدهور المعرفي.
قال وين: "إن الوجود غير المتناسب للخلايا القليلة التغصن القديمة في القشرة المخية لدى النساء قد يلقي ضوءاً جديداً على المخاطر المتزايدة للاضطرابات العصبية التنكسية والنفسية الملحوظة لدى النساء".
بعد ذلك، سيعمل الباحثون على تحسين MUSIC بشكل أكبر لاستخدامه لتحديد العوامل - مثل الجينات التنظيمية والدوائر الجينية - المسؤولة عن تسريع الشيخوخة في خلايا المخ معينة.
قال تشونج: "سنقوم بعد ذلك بتطوير استراتيجيات لقمع نشاط هذه الجينات أو الدوائر، على أمل إبطاء شيخوخة المخ".
تم وصف نتائج العمل بالتفصيل في مقال نُشر في مجلة Nature المجلة.