کشف سیگنال «مرا بخور» که در هرس سیناپسی و بلوغ نورون‌های جدید در مغز بزرگسالان نقش دارد.

یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی کازونوبو ساواموتو، استاد مؤسسه علوم مغز، دانشکده تحصیلات تکمیلی علوم پزشکی دانشگاه ناگویا و موسسه ملی علوم فیزیولوژیکی، و چیهیرو کورماتسو، دانشجوی سال چهارم دانشکده پزشکی دانشگاه شهر ناگویا، توضیح داده است. مکانیسمی که هرس سیناپسی نورون های جدید در مغز بالغ را کنترل می کند.

در مغز پستانداران، سلول های بنیادی عصبی حتی پس از تولد نیز وجود دارند و نورون های جدیدی تولید می شوند. همانطور که این نورون های جدید بالغ می شوند، اتصالاتی به نام سیناپس با نورون های موجود ایجاد می کنند تا مدارهای عصبی عملکردی ایجاد کنند. برای رشد و عملکرد طبیعی مغز، حفظ تعداد مناسب سیناپس مهم است، اما مکانیسم تنظیم تعداد سیناپس ها به طور کامل شناخته نشده است. سلول هایی به نام میکروگلیا که در نزدیکی سلول های عصبی وجود دارند، نقش مهمی در این فرآیند دارند. میکروگلیا می‌تواند سلول‌های مرده را بخورد (فاگوسیتوز) و همچنین سیناپس‌های اضافی را در طول رشد هضم می‌کند. با این حال، ناشناخته بود که چگونه نورون های جدید در مغز بزرگسالان سیناپس های اضافی را در طول بلوغ از بین می برند.

گروه ساواموتو بر روی فسفاتیدیل سرین (PS)، مولکولی که معمولاً در داخل غشای سلولی قرار دارد، تمرکز کردند، اما در سطح خارجی سلول‌های مرده یا سیناپس‌های در حال توسعه یافت می‌شوند، جایی که توسط میکروگلیا شناسایی می‌شوند. ابتدا، محققان از یک میکروسکوپ الکترونی برای بررسی دقیق میکروگلیا استفاده کردند و مشاهده کردند که میکروگلیا در واقع سیناپس‌ها را می‌بلعد. سپس، آنها محل یابی PS را بررسی کردند و دریافتند که PS خارج از غشای سلولی در سیناپس های مغز موش بالغ، به ویژه در سیناپس های کمتر فعال، قرار می گیرد.

ساواموتو گفت: «برای بررسی اینکه آیا تشخیص PS میکروگلیال برای هرس سیناپسی و بلوغ نورون طبیعی در مغز بالغ مهم است، باید ببینیم وقتی PS در موش‌های بالغ زنده ماسک می‌شود چه اتفاقی می‌افتد.

در نهایت، آنها موش های اصلاح شده ژنتیکی را تولید کردند که در آن PS خارج از غشای سلولی با یک پروتئین پوشانده شده بود و میکروگلیا و سیناپس ها را مشاهده کردند. در نتیجه، آنها دریافتند که در این موش ها، میکروگلیا نمی تواند سیناپس ها را به درستی بخورد و در نتیجه سیناپس های اضافی باقی می ماند. علاوه بر این، نورون‌ها در این موش‌ها ناهنجاری‌های الکتروفیزیولوژیکی را نشان دادند. این نتایج نشان می‌دهد که هرس سیناپسی نورون‌های نوزاد توسط میکروگلیا وابسته به PS در مغز بزرگسالان است و این مکانیسم برای بلوغ صحیح نورون‌های نوزاد مهم است.

مطالعات اخیر نشان داده اند که نورون های جدیدی نیز در مغز انسان در دوران نوزادی تولید می شوند و اعتقاد بر این است که هرس سیناپسی میکروگلیال برای رشد مغز پس از زایمان مهم است.

کورماتسو گفت: “ما امیدواریم که بررسی حذف سیناپسی وابسته به PS در مدل‌های بیماری‌های مغزی موش منجر به توسعه استراتژی‌های درمانی جدید برای شرایط پاتولوژیک انسان مانند اوتیسم شود که در آن ناهنجاری‌هایی در میکروگلیا و تراکم سیناپسی مشاهده شده است.”

یافته های کامل این مطالعه در مجله منتشر شده است مجله پزشکی تجربی.

ارائه شده توسط دانشگاه شهر ناگویا