سیگنال ژنتیکی کنترل کننده سد خونی مغزی کشف شد
اسمارت کاور: اسمارت کاور: پژوهشگران در یک مطالعه جدید موفق به شناسایی یک سیگنال ژنتیکی شده اند که سد خونی مغزی را کنترل می کند.
به گزارش اسمارت کاور به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، تحقیقات جدید روی موش ها و گورخرماهی ها سیگنال ژنتیکی مورد نیاز برای تشکیل و حفظ سد خونی مغزی را کشف کرده است.
این کشف می تواند به دانشمندان اجازه دهد نفوذپذیری سد خونی مغزی را کنترل کنند و راه مؤثرتری برای رساندن دارو به مغز برای درمان سکته مغزی، بیماریهای عصبی و روانپزشکی و سرطان عرضه کنند.
سد خونی مغزی(BBB) یک سیستم بطورکامل در هم تنیده از سلول های تخصصی است که یک غشای نیمه تراوای لایه ای به وجود می آورد که هدفی دوگانه دارد: از سموم یا پاتوژن هایی که از جریان خون وارد مغز می شوند محافظت می کند و در عین حال اجازه عبور از خودرا به مواد مغذی حیاتی می دهد.
سد خونی مغزی، محدوده جداکننده بین مایع برون سلولی مغز در سیستم اعصاب مرکزی و جریان خون گردشی در بدن است، بطوریکه اگر مواد رنگی به خون تزریق شود، می توان مشاهده کرد که از این ماده درون مغز اثری دیده نمی گردد. این پرده یا سد از مویرگ های ویژه تشکیل شده که بر خلاف ساختار عادی در مویرگ ها دارای منافذ معمول نبوده و اتصال بین سلولی در آنها از نوع اتصال محکم است و در نتیجه خیلی از مولکول ها و ریزمولکول ها و همین طور باکتری ها قادر به گذشتن از آن ها(از طریق انتشار) و رسیدن به مایع مغزی نخاعی در مغز نیستند. متقابلاً سطح اندوتلیال این مویرگ ها از پروتئین های ویژه پوشیده شده که ورود گلوکز به مغز به عنوان تغذیه توسط آنها امکان پذیر می گردد. همین طور تبادل گازی (اکسیژن- کربن دی اکسید) بین خون گردشی و مغز از این سد بدون مشکل قابل انجام است.
اما عملکرد محافظتی سد خونی مغزی می تواند مانع از رساندن داروهای موثر به مغز برای درمان سرطان، سکته مغزی یا بیماریهای عصبی مانند پارکینسون یا آلزایمر شود.
در طول سال ها، روش های مختلفی برای افزایش نفوذپذیری یا نشتی سد خونی مزی به وجود آمده است تا امکان تحویل درمان های دارویی، همچون استفاده از نانوذرات مغناطیسی، اولتراسوند و سلول های چربی مهندسی شده را فراهم آورد.
حالا، یک مطالعه جدید توسط پژوهشگران دانشکده پزشکی هاروارد، ژنی را شناسایی کرده است که سیگنال لازم برای توسعه و نگهداری سد خونی مغزی را تولید می کند و ممکنست راهی برای کنترل نفوذپذیری این سد بوجود آورد.
پژوهشگران مدت هاست می دانند که نفوذپذیری سد خونی مغزی توسط سلول های محیط اطراف کنترل می شود، اما ژن های موجود در آن سلول ها ناشناخته باقی مانده اند. البته زمانی که پژوهشگران در مطالعه فعلی آغاز به بررسی سد خونی مغزی در گورخرماهی کردند، پاسخ این سوالات روشن شد.
پژوهشگران در مطالعات قبلی روی گورخرماهی شفاف، ژنی به نام mfsd۲aa را کشف کردند که وقتی جهش پیدا کرد، موجب نشت سد خونی مغزی در کل مغز شد. اما در بعضی از گورماهی ها، این سد تنها در جلوی مغز و مغز میانی نفوذپذیر بود، نه در عقب مغز.
ناتاشا اوبراون، نویسنده اصلی این مطالعه می گوید: این مشاهدات من را به سمتی هدایت کرد که ژنی را پیدا کنم که موجب نفوذپذیری سد خونی مغزی می شود.
در مطالعه حاضر، پژوهشگران آزمایش های بیشتری را روی گورخرماهی ها و موش ها انجام دادند. آنها دریافتند که تجزیه خاص ناحیه سد خونی مغزی با جهش در ژن spock۱ مرتبط می باشد که در سلول های عصبی در سراسر شبکیه، مغز و نخاع بیان می شود، اما در سلول هایی سد خونی مغزی را می سازند، بیان نمی شود.
آنها مشاهده نمودند که حیوانات دارای جهش spock۱ دارای وزیکول های بیشتری در سلول های اندوتلیال خود هستند که اجزای کلیدی سد خونی مغزی هستند. وزیکول ها غشاهای حباب مانندی هستند که محصولات سلولی را ذخیره و حمل می کنند و می توانند مولکول های بزرگ را در سراسر سد خونی مغزی حمل کنند. آنها همین طور غشای پایه کوچکتری دارند که شبکه ای از پروتئین هاست که میان سلول های اندوتلیال و پری سیت ها یافت می شود، سلول هایی که برای تشکیل رگ های خونی و حفظ سد خونی مغزی مهم هستند.
تحلیل و بررسی RNA نشان داد که spock۱ بیان ژن را در سلول های اندوتلیال و پری سیت ها در سد خونی مغزی تغییر می دهد، اما در سایر انواع سلول های مغزی تغییری ایجاد نمی کند.
هنگامی که پروتئین Spock۱ انسانی به مغز گورخرماهی تزریق شد، سلول های اندوتلیال و پری سیت ها در سطح مولکولی ترمیم شدند و حدود ۵۰ درصد از عملکرد سد خونی مغزی را بازیابی کردند.
بر طبق این کشف، پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که پروتئین Spock۱ تولید شده توسط نورون ها آغاز به تشکیل سد خونی مغزی در طول رشد جنینی می کند و به حفظ آن در طول بزرگسالی نیز کمک می نماید.
اوبراون می گوید: Spock۱ یک سیگنال عصبی ترشح شده قوی است که قادر به ترویج و القای خواص مانع در این رگ های خونی است. بدون آن، شما یک سد خونی مغزی عملکردی ندارید.
پژوهشگران می گویند مطالعه آنها تصویر کامل تری از نفوذپذیری سد خونی مغزی ارائه می دهد و دریچه ای را به روی توسعه درمان هایی می گشاید که spock۱ را هدف قرار می دهند و بطور بالقوه درمان اختلالات عصبی مانند پارکینسون و آلزایمر و اختلالات روانپزشکی را بهبود می بخشند.
اوبراون می گوید: این نخستین سیگنال عصبی نیست که دانشمندان یافته اند، اما این نخستین سیگنال از نورون ها است که بنظر می رسد بطور خاص خاصیت های مانع بودن را تنظیم می کند. من فکر می کنم این کشف موجب می شود که یک ابزار قدرتمند برای تلاش و تغییر داشته باشیم.
پژوهشگران در ادامه به چگونگی تأثیر پری سیت های مختلف توسط سیگنال دهی spoc۱ می پردازند. آنها دوست دارند ببینند که آیا تجویز spock۱ می تواند با اثرات سکته مغزی بر سد خونی مغزی روبرو شود یا خیر.
این مطالعه در مجله Developmental Cell انتشار یافته است.
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب