حدد العلماء خلايا الدماغ التي تموت في مرض باركنسون
رسم توضيحي لشبكات الدماغ يظهر المادة السوداء باللون الأحمر.
حدد العلماء خلايا الدماغ المحددة التي تموت في مرض باركنسون واكتشفوا ما يجعلها ضعيفة للغاية.
قام الفريق بقيادة عالما الأحياء العصبية توشار كاماث وعبد الرؤوف عبد الرؤوف من معهد برود ، بدراسة خلايا المخ من الأفراد الذين ماتوا إما بسبب مرض باركنسون أو الخرف ، مقارنة بالأشخاص غير المتأثرين بأي من الاضطرابين.
ما وجدوه كان مجموعة من الخلايا "شديدة التأثر" بالتنكس ، والتي يمكن أن تكون مرشحة أساسية للتدخل العلاجي. ألقت الدراسة الضوء أيضًا على كيفية ظهور المخاطر الجينية على الأرجح لإنتاج مرض باركنسون.
مرض باركنسون هو مرض تنكسي عصبي تدريجي يتميز بحركات لا يمكن السيطرة عليها مثل الرعاش وصعوبات الكلام ومشاكل التوازن التي تزداد سوءًا بمرور الوقت. وهو ناتج عن تلف الخلايا العصبية التي تنتج الدوبامين ، وهو ناقل كيميائي ينظم المزاج وحركات الجسم.
يعد فقدان الخلايا العصبية الدوبامينية في جزء من الدماغ المتوسط يسمى المادة السوداء سمة مرضية لمرض باركنسون. في حين لا تموت جميع خلايا الدماغ الدوبامينية ، إلا أننا لا نمتلك فهمًا قويًا للسمات الجزيئية التي تجعل بعض الخلايا العصبية أكثر عرضة للإصابة بالأمراض من غيرها.
انطلق فريق العلماء وراء هذه الدراسة الأخيرة لعزل ورسم خرائط لآلاف الخلايا العصبية الفردية من أدمغة الأشخاص الذين ماتوا بسبب مرض باركنسون أو الخرف بأجسام ليوي ، وهو شكل أقل شهرة من الخرف يمكن أن يحدث بمفرده أو مع آخرين اضطرابات الدماغ.
درس كاماث وزملاؤه ما يقرب من 22000 خلية دماغية معزولة من عينات أنسجة دماغ بشرية لعشرة أفراد ماتوا إما من مرض باركنسون أو الخرف بأجسام ليوي ، وثمانية أشخاص لم يتأثروا بأي من الاضطراب.
بقياس مستويات النشاط الجيني في الخلايا المفردة ، حدد الفريق 10 أنواع فرعية متميزة من الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين في المادة السوداء ، يمكن تمييز كل منها من خلال ملفات النشاط الجيني.
لكن مجموعة واحدة من الخلايا العصبية الدوبامينية برزت على أنها مفقودة إلى حد كبير في أدمغة الأشخاص المصابين بمرض باركنسون.
عند الفحص الدقيق ، وجدوا أن العمليات الجزيئية المرتبطة بموت الخلايا في الأمراض التنكسية العصبية الأخرى قد تم تعزيزها في هذه المجموعة المعينة من الخلايا العصبية الدوبامينية ، وقد حددوا بالضبط مكان تواجد الخلايا عادة: في الجانب السفلي من المادة السوداء.
والأكثر من ذلك ، أن هذه المجموعة الفرعية من الخلايا العصبية لديها أعلى تعبير عن الجينات التي تمنح خطر الإصابة بمرض باركنسون ، وهو ما قد يفسر ضعفها الفريد.
بعبارة أخرى ، قد تعمل عوامل الخطر الجينية المعروفة للإصابة بمرض باركنسون على "الخلايا العصبية الأكثر ضعفًا التي تؤثر على بقائهم على قيد الحياة" ، كما كتب كاماث وزملاؤه في ورقتهم.
من المهم أن نلاحظ ، مع ذلك ، أن مرض باركنسون والخرف مع أجسام ليوي هما اضطرابان مختلفان يشتركان في بعض الميزات المتشابهة: تُفقد الخلايا العصبية الدوبامينية للدماغ المتوسط ، وتتشكل كتل غير طبيعية من البروتينات تسمى أجسام ليوي داخل الخلايا ، وغالبًا ما يعاني الأشخاص من نفس ثالوث إعاقات الحركة الحركية.
في ضوء أوجه التشابه هذه ، تقدم الدراسة الجديدة "معلومات قيمة عن التعديلات الشائعة في هذين المرضين" ، كما كتب إرنست أريناس ، عالم الأحياء العصبية الجزيئية في معهد كارولينسكا ، في تعليق مصاحب للبحث.
ومع ذلك ، فقد يحذر من أن بعض التعديلات الخاصة بمرض معين قد تكون ممثلة تمثيلاً ناقصًا وغير مكتشفة بسبب قلة عدد الأشخاص الذين تم أخذ عينات منهم.
ومع ذلك ، بعد أن عرفنا المزيد عن الخلايا الأكثر عرضة للإصابة بمرض باركنسون وما الذي يجعلها علامة ، يمكن للباحثين هندستها في المختبر عن طريق إعادة برمجة خلايا الجلد - أولاً إلى خلايا جذعية مرنة ، ثم إلى أنواع خلايا الدماغ التي حددها كاماث. والزملاء.
قد تسمح هذه العملية المضنية للعلماء بالتحقيق في الدوافع الجينية للمرض ، أو فحص الأدوية المرشحة المحتملة ، أو حتى استكشاف إمكانية الطب التجديدي لمرض باركنسون.
يضيف أريناس أن دمج المعلومات من دراسات التسلسل أحادية الخلية مثل هذه الدراسة مع بيانات التصوير الحالية ودراسات أمراض الأنسجة والتحليلات الجينية من شأنه أن يساعد أيضًا في تحسين فهمنا للسمات المحددة لمرض باركنسون .
"هذه مهمة حاسمة ، لأن قدرتنا على تحديد العلامات والأهداف القابلة للتنفيذ لمرض باركنسون ستحدد قدرتنا على تطوير علاجات جديدة لهذا الاضطراب المدمر" ، كتب .