31 أيار 2006
لا جولا ، كاليفورنيا - تأتي الخلايا العصبية في الدماغ والحبل الشوكي في نكهتين ، الخلايا العصبية المثيرة التي تنقل الإشارات وتضخمها ، والخلايا العصبية المثبطة التي تمنع هذه الإشارات وتنقحها. على الرغم من أن الباحثين أدركوا منذ فترة طويلة وجود هاتين الفئتين من الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي ، إلا أنه لا يُعرف سوى القليل عن الكيفية التي تقرر بها الخلايا أن تصبح مثبطة أو مثيرة أثناء التطور الجنيني. اكتشف الباحثون في معهد سالك للدراسات البيولوجية الآن مسارًا يلعب دورًا مركزيًا في تنظيم هذا الاختيار.
تم وصف هذا المسار في دراسة من مارتن جولدينج، دكتوراه ، أستاذ مشارك في مختبر البيولوجيا العصبية الجزيئية. حلل غولدينغ ، جنبًا إلى جنب مع المؤلفين الرئيسيين المشاركين وزميل ما بعد الدكتوراه ، روميكو ميزوغوتشي ، وسونيا كريكس ، طالبة الدراسات العليا في جامعة جورج أوغست في جوتينجن بألمانيا ، أصول مجموعة من الخلايا العصبية "الداخلية" للحبل الشوكي والتي تربط الاتصالات بين الخلايا العصبية الأخرى.
تنشأ العديد من الخلايا العصبية الداخلية في الجزء الظهري من الحبل الشوكي من خلية سلفية مشتركة. نظرًا لأن الخلايا العصبية الناضجة يمكن أن تكون إما مثيرة أو مثبطة ، فقد سأل الباحثون كيف يمكن لخلية أبوية واحدة أن تنتج كلاً من خلايا ابنة مثيرة ومثبطة ، وكيف يتم إنتاج أعداد متساوية تقريبًا من كل خلية ابنة.
في دراسة نشرت في طبعة يونيو من علم الأعصاب الطبيعي (متوفر الآن على الإنترنت) ، وجد الفريق أن بروتين المستقبل المعروف باسم Notch ، والذي كان معروفًا بالفعل بتنظيم نضج الخلايا العصبية من الخلايا الجذعية العصبية ، له وظيفة متبادلة في سلائف الخلايا العصبية المثبطة والمثيرة: الخلايا ذات المستويات العالية من النوتش المنشط. أصبحت الخلايا العصبية المثيرة ، في حين أن الخلايا ذات المستويات المنخفضة من Notch أصبحت مثبطة.
ومن المثير للاهتمام ، أن الباحثين وجدوا أن إحدى الطرق التي يحارب بها Notch مصيرًا مثبطًا هي إيقاف عامل آخر يُعرف باسم Ptf1a ، والذي يعزز هذا المصير. يصف دور نوتش كمحكم للاختيار بين الإثارة والتثبيط ، يقول غولدنغ: "درجة تعبير الشق في خلية عصبية واحدة تخبر الخلية الشقيقة أنه لا يمكن أن يكون الشيء نفسه." إذا تم تنظيمها في خلية واحدة ، فسيتم تنظيم Notch في شقيقتها. يوضح غولدنغ: "هناك آلاف الأنواع المختلفة من الخلايا العصبية في نظامنا العصبي المعقد بشكل لا يصدق ، ولا نفهم كيف يحدث هذا التنوع".
بالإشارة إلى الأدوار المتعددة لـ Notch ، ليس فقط في التحكم في تمايز الخلايا العصبية ولكن في تحديد نشاطها الاستثاري / المثبط ، يضيف: "بالنظر إلى أن لدينا الآن وصفًا تفصيليًا لكيفية توفير إشارات Notch لمفتاح يتحكم في الاختيار بين اثنين مصائر عصبية مختلفة ، يمكننا الآن أن ننظر ونرى ما إذا كان يتم استخدامه بطرق مماثلة في أماكن أخرى لصنع أنواع مختلفة من الخلايا العصبية. "
الخلايا العصبية في الحبل الشوكي الظهري التي تم تحليلها بواسطة مختبر غولدنغ تشكل محطة ترحيل تستقبل وتفسر الإشارات الحسية من البيئة ثم ترسلها إلى الدماغ. عند القيام بذلك ، تقوم هذه الخلايا العصبية بتقييم قوة الأحاسيس.
يوضح غولدنغ: "مثال على كيفية عمل النظام يتضح من خلال ما يحدث عندما تقطع إصبعك". "في البداية يؤلم كثيرا ، لكن الألم يخف بعد ذلك. أحد أسباب حدوث ذلك هو أن الخلايا العصبية الداخلية المثبطة في الحبل الشوكي الظهري تثبط نظيراتها المثيرة ، وبالتالي تخفف الألم ".
نظرًا لأن الخلايا العصبية الداخلية تلعب مثل هذه الأدوار الحاسمة في نقل إشارات الألم ، فمن المعتقد أن بعض أشكال الألم المزمنة ناتجة عن خلل في الإشارات المثيرة والمثبطة التي تنقلها الخلايا العصبية الداخلية. على هذا النحو ، من المرجح أن تكون النتائج التي توصلت إليها مجموعة Goulding مهمة لابتكار نماذج حيوانية لدراسة مسارات الألم هذه.
المؤلفون الآخرون الذين ساهموا في هذا العمل هم رالف كوردس وأكيم جوسلر ، من معهد البيولوجيا الجزيئية في Medizinische Hochschule Hannover ، و Qiufu Ma ، من معهد دانا فاربر للسرطان.
معهد سالك للدراسات البيولوجية في لا جولا ، كاليفورنيا هو منظمة مستقلة غير ربحية مكرسة للاكتشافات الأساسية في علوم الحياة ، وتحسين صحة الإنسان ، وتدريب الأجيال القادمة من الباحثين. افتتح جوناس سالك ، دكتوراه في الطب ، الذي قضى لقاح شلل الأطفال على مرض شلل الأطفال المسبب للشلل في عام 1955 ، المعهد في عام 1965 بهدية أرض من مدينة سان دييغو وبدعم مالي من مسيرة الدايمز.
مكتب الاتصالات
هاتف: (858) 453-4100
اضغط@salk.edu
