سلول های مغزی پیری روند مرگ طولانی دارند _اخبار روانشناسی جزیره ذهن

خلاصه: الیگودندروسیت‌های بالغ، که برای عملکرد مغز و تولید میلین ضروری هستند، پس از آسیب، روند مرگ غیرمعمول طولانی‌تری دارند و تا 45 روز پس از ضربه زنده می‌مانند، که کاملاً در تضاد با مرگ سریع همتایان جوان‌تر خود در عرض 24 ساعت است.

این مطالعه مسیری را که قبلاً ناشناخته ماندگاری سلولی بود، روشن می‌کند و نشان می‌دهد که یک تغییر بالقوه در استراتژی‌های درمان آسیب‌های مرتبط با پیری و بیماری‌های عصبی مانند مولتیپل اسکلروزیس. این تیم با استفاده از تکنیک‌های نوآورانه، از جمله مدل بافت زنده و پرتو مرگ سلولی، نیاز به رویکردهای مناسب در حفظ میلین و حمایت از سلامت مغز را برجسته کرده است و الگوی درمانی یکسان را به چالش می‌کشد.

حقایق کلیدی:

1. طول عمر سلول های مغز بالغ: الیگودندروسیت های بالغ می توانند به مدت 45 روز از آسیب کشنده DNA زنده بمانند که به طور قابل توجهی بیشتر از سلول های جوان تر است.
2. پتانسیل برای درمان هدفمند: این یافته‌ها به مسیرهای مختلف مرگ سلولی بین سلول‌های جوان و بالغ اشاره می‌کند و نشان می‌دهد که درمان‌های محافظت یا جوان‌سازی سلول‌های مغز باید برای سن خاص باشد.
3. پیامدهای بیماری های عصبی: درک روند مرگ سلولی طولانی در الیگودندروسیت های بالغ می تواند به استراتژی های بهتری برای مدیریت شرایطی مانند مولتیپل اسکلروزیس منجر شود، جایی که آسیب میلین یک نگرانی کلیدی است.

منبع: کالج دارتموث

برای الیگودندروسیت ها – سلول های سیستم عصبی مرکزی که برای عملکرد مغز حیاتی هستند – سن ممکن است عقل را به همراه نداشته باشد، اما این قدرت را دارد که برای مدت بسیار طولانی تر از آنچه دانشمندان می دانستند به زندگی بچسبند.

این بر اساس مطالعه جدیدی است که روی جلد 27 مارس منتشر شده است مجله علوم اعصاب.

پژوهشگران دارتموث گزارش می دهند که الیگودندروسیت های بالغ پس از یک ضربه مهلک که سلول های جوان تر را در 24 ساعت مورد انتظار از بین برد، 45 روز تکان دهنده طول کشید تا از بین بروند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که مسیر جدیدی برای تلاش‌ها برای معکوس کردن یا جلوگیری از آسیب‌هایی که پیری و بیماری‌هایی مانند مولتیپل اسکلروزیس به این سلول‌های مهم وارد می‌کنند، وجود دارد.

در مغز، الیگودندروسیت‌ها به دور اتصالات طولانی و لاغر بین سلول‌های عصبی معروف به آکسون می‌پیچند، جایی که غشای لیپیدی به نام غلاف میلین تولید می‌کنند که آکسون را می‌پوشاند. آکسون‌ها سیگنال‌های الکتریکی را که سلول‌های عصبی برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند، منتقل می‌کنند. غلاف‌های میلین – مانند پوشش پلاستیکی روی یک سیم مسی – به این سیگنال‌ها کمک می‌کنند کارآمدتر حرکت کنند.

پیری و بیماری های عصبی مانند ام اس به الیگودندروسیت ها آسیب می زند. هنگامی که سلول ها می میرند، تولید میلین آنها همراه با آنها از بین می رود و باعث می شود غلاف های میلین شکسته شوند و چیزی برای دوباره سازی آنها وجود نداشته باشد. این می تواند منجر به از دست دادن عملکرد حرکتی، احساس و حافظه شود زیرا نورون ها توانایی برقراری ارتباط را از دست می دهند.

دانشمندان فرض کرده‌اند که الیگودندروسیت‌های آسیب‌دیده – مانند تمام سلول‌های آسیب‌دیده – شروع به خود تخریبی سلولی به نام آپوپتوز می‌کنند که در آن سلول‌ها خود را می‌کشند. اما محققان دارتموث کشف کردند که الیگودندروسیت‌های بالغ می‌توانند عمر طولانی‌تری را قبل از مرگ تجربه کنند که قبلاً هرگز دیده نشده بود.

یافته‌ها این سوال مهم را مطرح می‌کنند که چه چیزی در این سلول‌ها با بلوغ تغییر می‌کند که به آنها اجازه می‌دهد ادامه پیدا کنند.

رابرت هیل، استادیار علوم زیستی و نویسنده مسئول مقاله، گفت: «ما دریافتیم که سلول‌های بالغ مسیری را انجام می‌دهند که هنوز کنترل می‌شود، اما مسیر مرگ سلولی برنامه‌ریزی‌شده کلاسیک نیست.

هیل می‌گوید: «ما فکر می‌کنیم این به ما نشان می‌دهد که با افزایش سن در مغز چه اتفاقی می‌افتد و چیزهای زیادی در مورد چگونگی مرگ این سلول‌ها در افراد مسن نشان می‌دهد.

«این مکانیسم منحصر به فرد برای ما مهم است که بیشتر بررسی کنیم. ما باید درک کنیم که چرا این سلول‌ها این مسیر را دنبال می‌کنند تا بسته به زمینه بیماری بتوانیم به طور بالقوه آن را تشویق یا از آن پیشگیری کنیم.»

نویسنده اول تیموتی چپمن، که به عنوان کاندیدای دکترا در گروه تحقیقاتی هیل، پروژه را رهبری کرد، گفت که تلاش‌ها برای توسعه درمان‌هایی برای حفظ میلین بر روی پرورش الیگودندروسیت‌های جوان و محافظت از سلول‌های بالغ متمرکز شده است. اما این مطالعه نشان می‌دهد که سلول‌ها ممکن است با افزایش سن به طور قابل توجهی تغییر کنند و درمان یک‌اندازه برای همه ممکن است کارساز نباشد.

چپمن که اکنون یک محقق فوق دکترا در دانشگاه استنفورد است، می گوید: «در پاسخ به همین موضوع، سلول های جوان به سمتی می روند و سلول های پیر به سمت دیگر. «اگر می‌خواهید از سلول‌های پیر محافظت کنید، ممکن است مجبور باشید کاری کاملاً متفاوت از زمانی که می‌خواهید به بلوغ سلول‌های جوان کمک کنید، انجام دهید. احتمالاً به یک رویکرد دوگانه نیاز خواهید داشت.»

این مقاله بر اساس مدلی از بافت زنده است که تیم در مجله گزارش کرده است علوم اعصاب طبیعت در مارس 2023 که به آنها اجازه می دهد تا مرگ یک الیگودندروسیت را آغاز کنند تا ببینند سلول های اطراف آن چگونه واکنش نشان می دهند.

آنها گزارش دادند که وقتی یک الیگودندروسیت در یک مغز جوان می میرد، سلول های اطراف آن بلافاصله میلین از دست رفته را دوباره پر می کنند. با این حال، در مغزی معادل مغز یک فرد 60 ساله، سلول های اطراف هیچ کاری انجام ندادند و میلین از بین رفت.

هیل گفت: «این مدل ما را تا جایی که بتوانیم به فرآیند مرگ سلولی که در مغز اتفاق می‌افتد نزدیک می‌کند.»

ما می توانیم اثرات پیری را به خوبی مدل سازی کنیم. توانایی ما برای انتخاب یک الیگودندروسیت منفرد، تماشای مرگ آن و تماشای بازسازی یا عدم بازسازی آن به ما این امکان را می دهد که بفهمیم چه چیزی این فرآیند را در سطح سلولی هدایت می کند و چگونه می توان آن را کنترل کرد.

برای آخرین مطالعه، محققان از مدل خود برای آسیب کشنده به DNA الیگودندروسیت با استفاده از پرتو مرگ سلولی استفاده کردند – دستگاهی مبتنی بر فوتون به نام 2Phatal که هیل توسعه داد. آنها همچنین از روش استاندارد برای حذف میلین استفاده کردند که از سم مبتنی بر مس کوپریزون به عنوان مقایسه استفاده می کند.

همانطور که مطالعات قبلی گزارش داده اند، سلول های نابالغ به سرعت مردند. اما سلول‌های قدیمی‌تر زنده ماندند، که تیم دارتموث در ابتدا آن را مقاومت در برابر آسیب DNA تفسیر کردند.

این مطالعه زمانی مورد توجه قرار گرفت که محققان 45 روز بعد سلول‌های بالغ را با استفاده از تکنیک تصویربرداری طولانی‌مدت و با وضوح بالا که در آزمایشگاه هیل توسعه یافته بود، مورد بررسی قرار دادند.

هیل گفت: «در آن زمان بود که دیدیم سلول‌ها در برابر آسیب مقاوم نیستند، بلکه در عوض این مرگ سلولی طولانی را تجربه می‌کنند.

هیچ کس تا به این اندازه پس از آسیب DNA، مرگ سلولی را بررسی نکرده است. این تنها نمونه‌ای است که می‌توانیم در ادبیات پیدا کنیم که در آن یک سلول چنین رویداد آسیب‌زا را تجربه می‌کند و بیش از یک هفته در اطراف باقی می‌ماند.»

چپمن گفت، از آنجایی که انسان ها الیگودندروسیت ها را برای زندگی دارند، سلول ها آسیب DNA را جمع می کنند و نسبت به سایر سلول ها انعطاف پذیرتر هستند.

“به همین دلیل است که ما فکر می کنیم این اثر برای پیری قابل استفاده است. یکی از دلایلی که این سلول ها ممکن است برای مدت طولانی باقی بمانند این است که عادت کرده اند این نوع آسیب را به طور طبیعی در پیری تجربه کنند.

هیل و چپمن می گویند که این مطالعه اولین درب هزارتوی وسیعی از سؤالات را باز می کند، مانند اینکه آیا مرگ طولانی چیز خوبی است یا خیر. به گفته هیل، این ممکن است معادل میلین ناکارآمد باشد، که تنها نشستن روی آکسون بدتر از عدم وجود میلین است. سلول را از بافت اطراف جدا می کند و اساسا آن را از مواد مغذی محروم می کند.