علماء يكتشفون نوعًا جديدًا من المشبك يختبئ في أدمغة الفئران
السياسية – وكالات:
أظهرت دراسة جديدة أن نوعًا من المشابك غير معروف سابقًا كان يختبئ في زوائد غريبة تشبه الشعر يمكن العثور عليها على أسطح الخلايا العصبية.
وتشير الدراسة التي نشرت في دورية Cell وأجريت على الفئران إلى أن الهياكل التي تسمى الأهداب الأولية تلعب دورًا في إرسال الإشارات العصبية. وعلى وجه التحديد، تعمل كاختصار لنقل الإشارات مباشرة إلى النواة لإحداث تغييرات في الكروماتين، وهو المركب الذي يشكل الكروموسومات.
وقد يساعد هذا الاكتشاف العلماء في الكشف عن دور هذه الهياكل الغامضة في الخلايا الأخرى، كما يمنحنا فهمًا أعمق لعمل الدماغ المعقد.
ويقول دكتور الطب ديفيد كلافام من معهد جانيليا للأبحاث في معهد هوارد هيوز الطبي: “يمثل هذا المشبك الخاص طريقة لتغيير ما يتم نسخه أو صنعه في النواة، وهذا يغير البرامج بأكملها”..وإنه يشبه رصيفًا جديدًا في خلية يوفر وصولاً سريعًا إلى تغييرات الكروماتين، وهذا مهم جدًا لأن الكروماتين يغير العديد من جوانب الخلية.”
ويمكن العثور على الأهداب الأولية بارزة من أسطح جميع خلايا الثدييات تقريبًا – وبعضها له أدوار مفهومة جيدًا، مثل تلك التي تساعد في تحريك المخاط في رئتينا – ولكن في العديد من الخلايا، وظائفها غير مفهومة جيدًا.
في بعض الحالات يمكن أن تكون بمثابة هوائي يستقبل الإشارات من المحفزات الخارجية. على سبيل المثال، في الخلايا المستقبلة للضوء تلعب دورًا في معالجة الضوء.
ويُعتقد أن الأهداب الأولية هي بقايا من أصولنا أحادية الخلية ، منذ مليارات السنين ، ولكن الوظيفة التي تخدمها في الخلايا العصبية كانت شيئًا غامضًا.
ويقول الباحثون إن هذا جزئيًا على الأقل لأنها صغيرة جدًا بحيث يصعب تحديدها باستخدام تقنيات التصوير التقليدية.
ومع ذلك، فقد سهلت التطورات الأخيرة رؤية الهياكل الأصغر والأدق، مما دفع فريقًا بقيادة عالم الأعصاب شو هسين شو من مختبر كلافام في جانيليا إلى إلقاء نظرة فاحصة.
وأجرى الباحثون دراستهم على فئران بالغة حية وعينات دماغية ثابتة. استخدموا المجهر الإلكتروني الماسح بشعاع الأيونات المركز لدراسة الخلايا العصبية بدقة عالية، وتحديد أن الأهداب يمكن أن تشكل مشابكًا – وهي بنية تسمح للخلايا العصبية بتبادل الإشارات بين الخلايا – مع محاور عصبية.
وبالنسبة للمرحلة الثانية من البحث، استخدم الباحثون مستشعرًا حيويًا تم تطويره حديثًا بالتنسيق مع تقنية تسمى التصوير الفلوري مدى الحياة (FLIM)، لمراقبة العمليات الكيميائية الحيوية التي تحدث داخل الأهداب في الفئران الحية.
وسمح ذلك للفريق بتفكيك عملية خطوة بخطوة حيث يتم إطلاق الناقل العصبي السيروتونين من المحور العصبي إلى المستقبلات الموجودة على الأهداب. من هناك، تفتح سلسلة من الإشارات الكروماتين في نواة العصبون، مما يسمح بتغييرات في المادة الجينية بداخلها.
ويطلق الفريق على اكتشافهم اسم “المشبك العصبي الهدبي” أو “المشبك العصبي المحوري” ، ويقولون إنه نظرًا لأن الإشارات تؤدي إلى حدوث تغييرات في نواة الخلية، فقد يكونون مسؤولين عن تنفيذ تغييرات طويلة المدى مقارنة بالتغصنات المحورية. وصلات متشابكة.
ولذلك، قد يكون المشبك الهدبي اختصارًا للتغييرات الجينومية طويلة المدى.
وستكون الخطوة التالية في البحث هي إلقاء نظرة فاحصة على مستقبلات أخرى على الأهداب الأولية العصبية. ركزت هذه الدراسة فقط على السيروتونين ، ولكن هناك ما لا يقل عن سبعة مستقبلات للناقلات العصبية التي تتطلب مزيدًا من التحقيق ، كما يقول الباحثون.
وبعد فهم أعمق للأهداب العصبية ، يود الفريق التحقيق في دور الأهداب الأولية في الأعضاء الأخرى. إن الفهم الأكثر تفصيلاً لكيفية عمل الجسم أمر جيد دائمًا. قد يؤدي إلى تطوير عقاقير علاجية أكثر استهدافًا وتخصصًا ، على سبيل المثال.
وعلى الرغم من أنه ، بالطبع ، يجب أولاً تحديد أن المشبك الهدبي موجود ويعمل بنفس الطريقة في أدمغة الإنسان.
ويقول كلافام: “كل ما نتعلمه عن علم الأحياء قد يكون مفيدًا للناس ليعيشوا حياة أفضل” . “إذا كان بإمكانك معرفة كيفية عمل علم الأحياء ، يمكنك إصلاح الأشياء.
