دور الخلايا الدبقية في الأمراض العصبية

منذ ظهور الاعتقاد بأن الخلايا الدبقية موجودة فقط لتقديم الدعم الهيكلي للخلايا العصبية، يتزايد اكتشاف أن هذه العناصر المجهرية لها دور كبير في الأداء السليم للجهاز العصبي. من بين الوظائف المعتادة لتلك التي تقوم بها الخلايا الدبقية نجد دفاعًا ضد الضرر والغزاة ، أو تغذية الخلايا العصبية أو تحسين النبضة الكهربائية ، مما يعني أنها أكثر بكثير من مجرد دعم بسيط في تطور الخلايا العصبية كما كان يعتقد في ماضي.

منذ الدراسة المتنامية حول الخلايا الدبقية ، هناك أيضًا بحث لمعرفة كيفية عمل هذه الخلايا (التي تمثل غالبية مكونات الدماغ) متورطون في أمراض واضطرابات الجذر العصبية، وهو الشيء الذي تم القيام به حتى الآن فقط في التحقيق في الاختلاف أنواع الخلايا العصبية.

من المهم أن نفهم مدى مشاركة الخلايا العصبية في هذه العمليات ، حيث قد يكون هذا أحد المسارات لإيجاد علاجات في المستقبل.

مراجعة سريعة: ما هي الخلايا الدبقية؟

في الجهاز العصبي المركزي (CNS) نجد ثلاث فئات رئيسية من الخلايا الدبقية: الخلايا الدبقية قليلة التغصن ، المسؤولة عن وضع غمد المايلين إلى الخلايا العصبية الخلايا الدبقية الصغيرة ، وظيفتها حماية الدماغ ؛ والخلايا النجمية ، والتي لها العديد من الوظائف لمساعدة الخلايا العصبية.

على عكس الجهاز العصبي المركزي ، تم العثور على نوع رئيسي واحد فقط من الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المحيطي (PNS) ، خلايا Sch.wann، والتي تنقسم بدورها إلى ثلاثة. بشكل أساسي ، هم مسؤولون عن توليد غمد المايلين في محاور الخلايا العصبية.

• لمعرفة المزيد عن هذا الموضوع ، يمكنك الرجوع إلى هذه المقالة: "الخلايا الدبقية: أكثر بكثير من غراء الخلايا العصبية"

الأمراض والاضطرابات المرتبطة الدبقية

حالياً، هناك أدلة متزايدة على أن الخلايا العصبية تلعب دورًا في الأمراض التي تصيب الجهاز العصبي المركزي، سواء في الخير أو للأسوأ. أقدم هنا قائمة مختصرة منها ، تغطي أنواعًا مختلفة من الأمراض ، حيث أعلق على تورط الخلايا الدبقية فيها (وهو ما يُعرف اليوم). من المحتمل اكتشاف المزيد من التفاصيل في المستقبل.

1. شلل مؤقت ودائم

يُعاني الشلل عند فقد الاتصال بين سلسلة من الخلايا العصبية، بسبب تعطل "مسار الاتصال". من حيث المبدأ ، يمكن أن تطلق الخلايا الدبقية مواد تعرف باسم التغذية العصبية التي تعزز نمو الخلايا العصبية. كما هو الحال في PNS ، يسمح هذا باستعادة الحركة بمرور الوقت. لكن هذا ليس هو الحال في الجهاز العصبي المركزي ، حيث يعاني من شلل دائم.

لإثبات أن الخلايا الدبقية متورطة في عدم التعافي ، نظرًا لأنه الفرق الوحيد بين هذا التغيير العصبي عندما يحدث في الجهاز العصبي المحيطي أو في الجهاز العصبي المركزي ، ألبرت ج. أجوايو تجربة في الثمانينيات حيث تلقت الفئران المصابة بتلف في النخاع الشوكي (أي الشلل) عملية زرع أنسجة العصب الوركي تجاه المنطقة المصابة. والنتيجة هي أنه في غضون شهرين ، تحركت الفئران بشكل طبيعي مرة أخرى.

في التحقيقات اللاحقة ، وجد أن هناك مجموعة من العوامل التي لا تسمح بالاسترداد الكامل للاتصال. واحد منهم هو المايلين نفسه الذي ينتجه. oligodendrocytes ، والتي من خلال تشكيل الغمد تمنع نمو الخلايا العصبية. الغرض من هذه العملية غير معروف في هذا الوقت. عامل آخر هو الضرر الزائد الناتج عن الخلايا الدبقية الصغيرة ، لأن المواد التي تطلقها للدفاع عن النظام ضارة أيضًا بالخلايا العصبية.

2. مرض كروتزفيلد جاكوب

ينتج هذا المرض التنكسي العصبي عن الإصابة بالبريون ، وهو بروتين غير طبيعي اكتسب الاستقلال الذاتي. اسم آخر يتلقاها هو اعتلال الدماغ الإسفنجي ، لأن دماغ المصابين ينتهي به المطاف مليئًا بالثقوب.، مما يعطي الإحساس بالإسفنجة. تسبب أحد أشكاله في تنبيه صحي في التسعينيات ، عُرف بمرض جنون البقر.

إذا تم نقله ، فإن البريون لديه القدرة على المرور عبر الانتقائي حاجز الدم في الدماغ والبقاء في الدماغ. في الجهاز العصبي المركزي ، يصيب الخلايا العصبية وكذلك الخلايا النجمية والخلايا الدبقية الصغيرة ، مما يؤدي إلى تكاثر الخلايا وقتلها وخلق المزيد والمزيد من البريونات.

لم أنس الخلايا الدبقية قليلة التغصن ، ويبدو ذلك هذا النوع من الخلايا الدبقية يقاوم العدوى بالبريونات ، لكنه لا يدعم الضرر التأكسدي التي تظهر كجزء من المعركة التي تقوم بها الخلايا الدبقية الصغيرة في محاولة للدفاع عن الخلايا العصبية. في عام 2005 ، تم الإبلاغ عن وجود البروتين الطبيعي الذي يولد البريون في المايلين في الجهاز العصبي المركزي ، على الرغم من أن وظيفته فيه غير معروفة.

3. التصلب الجانبي الضموري (ALS)

ALS هو مرض تنكسي يصيب الخلايا العصبية الحركية.، والتي تفقد وظائفها شيئًا فشيئًا ، مما يتسبب في فقدان القدرة على الحركة حتى الوصول إلى الشلل.

السبب هو حدوث طفرة في الجين الذي يشفر الإنزيم Superoxide Dismutase 1 (SOD1) ، والذي يحمل الوظيفة الأساسية لبقاء الخلايا ، وهي القضاء على الجذور الحرة من الأكسجين. يكمن خطر المتطرفين في عدم توازن الشحنة في السيتوبلازم ، مما يؤدي في النهاية إلى خلل في الخلية وموتها.

في تجربة أجريت على فئران لها متغير متحور من جين SOD1 ، شوهد كيف يصابون بمرض ALS. إذا تم منع الطفرة في الخلايا العصبية الحركية ، فإن الفئران تظل بصحة جيدة. ظهرت المفاجأة مع المجموعة الضابطة ، حيث أظهرت العصبونات الحركية فقط الطفرة. تشير النظرية إلى أن العصبونات الحركية في هذه الفئران سوف تموت وتسبب المرض. لكن هذا لم يحدث ، ولدهشة الجميع ، كانت الفئران بصحة جيدة على ما يبدو. الاستنتاج هو أن كان للخلايا القريبة من الخلايا العصبية الحركية (الدبقية) آلية مرتبطة بـ SOD1 يمنع التنكس العصبي.

على وجه التحديد ، كان رجال الإنقاذ من الخلايا العصبية عبارة عن خلايا نجمية. إذا انضمت العصبونات الحركية الصحية المزروعة بالصفائح مع الخلايا النجمية التي تعاني من نقص SOD1 ، فإنها ماتت. الاستنتاج الذي تم التوصل إليه هو أن الخلايا النجمية الطافرة تطلق نوعًا من المواد السامة الخلايا العصبية الحركية ، موضحًا سبب موت هذا النوع فقط من الخلايا العصبية في تطور مرض. بالطبع ، لا يزال العامل السام لغزا وموضوع التحقيق.

4. ألم مزمن

الألم المزمن هو اضطراب يكون فيه بشكل دائم تظل خلايا الألم نشطة دون أي ضرر يسبب تحفيزها. يتطور الألم المزمن عندما يكون هناك تغيير في دائرة الألم في الجهاز العصبي المركزي بعد الإصابة أو المرض.

اشتبهت ليندا واتكينز ، باحثة الألم بجامعة كولورادو ، في احتمال تورط الخلايا الدبقية الصغيرة في الإصابة الألم المزمن لأنه قادر على إطلاق السيتوكينات ، وهي مادة تفرز في استجابة التهابية وتنشط ألم.

لمعرفة ما إذا كان على حق ، أجرى اختبارًا على الفئران التي تعاني من آلام مزمنة ناجمة عن تلف في النخاع الشوكي. تم إعطاؤهم مينوسكلين ، الذي يستهدف الخلايا الدبقية الصغيرة ، ويمنع تنشيطها ، ونتيجة لذلك ، لا يطلقون السيتوكينات. لم تكن النتيجة طويلة ، وتوقفت الفئران عن المعاناة.

وجدت مجموعة الدراسة نفسها الآلية التي من خلالها تتعرف الخلايا الدبقية الصغيرة عند تلف منطقة ما. تطلق الخلايا العصبية التالفة مادة تعرف باسم fractalkine ، أن الخلايا الدبقية الصغيرة تتعرف عليها وتدافع عنها عن طريق إفراز السيتوكينات. تكمن مشكلة الألم المزمن في أنه لسبب ما ، لا تتوقف الخلايا الدبقية الصغيرة عن إطلاق السيتوكينات ، مما يؤدي باستمرار إلى تحفيز إنتاج الإحساس بالألم ، على الرغم من حقيقة أنه لم يعد هناك أي ضرر.

5. مرض الزهايمر

الزهايمر هو مرض يدمر الخلايا العصبية واتصالاتها ، مما يسبب فقدان الذاكرة. علامة هذا المرض على تشريح الدماغ هي ظهور لويحات الشيخوخة في مناطق مختلفة من الدماغ. هذه اللويحات عبارة عن مجموعة من بروتين يسمى بيتا أميلويد ، وهو سام للخلايا العصبية.

من يولد هذا التراكم السام هو الخلايا النجمية. يمتلك هذا النوع من الخلايا الدبقية القدرة على إنتاج ببتيد بيتا أميلويد ، حيث يمكنه معالجة سلائفه ، وهو بروتين طليعة الأميلويد (APP). سبب ذلك لا يزال غير واضح.

علامة أخرى هي أنه حول اللوحات لوحظ وجود كميات كبيرة من الخلايا الدبقية الصغيرة ، والتي في محاولة للدفاع عن الأنسجة ، تتجمع معًا لمحاربة تراكم بيتا أميلويد وإطلاق مواد سامة (مثل السيتوكينات ، chemokines أو الأكسجين التفاعلي) ، والتي بدلاً من المساعدة ، تعزز موت الخلايا العصبية ، لأنها سامة بالنسبة لهم. أيضا ، ليس لديهم أي تأثير على لوحة الشيخوخة.