یک رویکرد هدفمند ژنی ممکن است به پیشگیری یا بهبود آسیب های مغزی نوزاد کمک کند

یافته های یک مطالعه پیش بالینی جدید منتشر شده در مجله علوم اعصاب به هموار کردن راه برای درک بهتر، پیشگیری و بهبود آسیب‌های مغزی نوزاد کمک می‌کنند. در دوران بارداری، جنین به طور معمول در شرایط کم اکسیژن رشد می کند. هنگامی که نوزادان نارس به دنیا می آیند، یک تغییر ناگهانی در محیطی با اکسیژن بالا رخ می دهد که ممکن است بالاتر از حد تحمل کودک باشد. این نوزادان نارس اغلب برای تنفس نیاز به حمایت دارند زیرا ریه های آنها نابالغ است. اگر اکسیژن دریافتی بیش از حد زیاد باشد، رادیکال‌های بدون اکسیژن می‌توانند تشکیل شوند و باعث مرگ سلولی شوند.

نوزادان نارس دفاع آنتی اکسیدانی توسعه نیافته ای دارند که از برخی از انواع آسیب سلولی در شرایط عادی جلوگیری می کند یا به تاخیر می اندازد. در یک محیط با اکسیژن بالا، این سیستم های دفاعی توسعه نیافته نمی توانند به طور کامل در برابر استرس اکسیداتیو محافظت کنند و به نواحی مختلف مغز بدون درمان یا اقدامات پیشگیرانه در دسترس آسیب وارد کنند.

طبق مطالعه پیش بالینی، کارشناسان بیمارستان ملی کودکان دریافتند که استرس اکسیداتیو بیش از حد آنزیم متابولیسم گلوکز، GSK3β را فعال می‌کند، رشد نورون بین‌المللی هیپوکامپ را تغییر می‌دهد و یادگیری و حافظه را مختل می‌کند. محققان همچنین GSK3β را در نورون‌های هیپوکامپ مهار کردند و این نقص‌های سلولی و شناختی را معکوس کردند.

ویتوریو گالو، Ph.D.، مدیر ارشد آکادمیک موقت و مدیر موقت مؤسسه تحقیقات ملی کودکان و محقق اصلی برای رشد حافظه، گفت: «من از اینکه نقصی را در یک جمعیت سلولی خاص در هیپوکامپ برای رشد حافظه شناسایی کردیم، هیجان زده هستم. مرکز تحقیقات ناتوانی‌های فکری و رشدی ناحیه کلمبیا. فکر نمی‌کردم بتوانیم این کار را در سطحی تصفیه‌شده انجام دهیم و جمعیت‌های سلولی حساس به استرس اکسیداتیو و مسیر سیگنال‌دهی زیربنایی و مکانیسم مولکولی آن را شناسایی کنیم.»

نقش استرس اکسیداتیو در هیپوکامپ در حال توسعه، و همچنین دخالت GSK3β در اختلالات رشد عصبی ناشی از استرس اکسیداتیو و نقایص شناختی، هر دو تا کنون ناشناخته بوده‌اند. گلدشتاین و همکاران نشان می دهد که این مطالعه راه را برای این زمینه به عنوان یک رویکرد مناسب برای به حداکثر رساندن بهبود عملکردی پس از آسیب مغزی نوزاد هموار می کند.

برای درک بهتر مکانیسم‌های آسیب مغزی نوزادان، محققان از آسیب مغزی با القای سطوح بالای اکسیژن در یک مدل پیش بالینی برای مدت کوتاهی تقلید کردند. این تلاش منجر به باز کردن زیربنای نقص های شناختی، از جمله پاتوفیزیولوژی و مکانیسم های مولکولی آسیب اکسیداتیو در هیپوکامپ در حال توسعه شد.

هنگامی که آنها علت آسیب سلولی را شناسایی کردند، محققان از یک رویکرد هدفمند ژنی برای کاهش سطح GSK3β در سلول های بیان کننده POMC یا نورون های بین المللی بیان کننده Gad2 استفاده کردند. با تنظیم سطوح GSK3β در بین نورون‌ها – اما نه در سلول‌های بیان‌کننده POMC- انتقال عصبی مهاری به طور قابل‌توجهی بهبود یافت و کمبود حافظه به دلیل سطوح بالای اکسیژن معکوس شد.