منوعات

التغير في البروتينات المتشابكة أثناء التطور يقدم أدلة على التطور والمرض

يكشف التحليل الأول لكيفية تغير البروتينات المتشابكة أثناء التطور المبكر عن الاختلافات بين الفئران والقردة، ولكن أيضًا ما هو المختلف لدى الأفراد الذين يعانون من اضطرابات طيف التوحد. تقدم النتائج التي توصلت إليها جامعة كوبي نظرة أولية على الآلية الكامنة وراء تطور التشابك العصبي وتمهد الطريق للبحث عن علاجات ممكنة.

وبما أن المشابك العصبية هي الروابط بين خلايا دماغنا، فقد تعتقد أن وجود أكبر عدد ممكن منها هو أمر جيد. ومع ذلك، فإن دماغ الرئيسيات يفعل شيئًا غير متوقع: بعد مرحلة الطفولة، تبدأ الروابط بين خلايا الدماغ في التضاؤل ​​في عملية تسمى “التقليم التشابكي”. من المثير للدهشة أننا لا نعرف سوى القليل جدًا عن الآلية الجزيئية وراء كيفية تغير المشابك العصبية مع نضوج الدماغ، الأمر الذي يشكل أيضًا عائقًا أمام تطوير علاجات للاضطرابات النفسية العصبية مثل اضطراب طيف التوحد.

إن التطورات الأخيرة في القدرة على تحليل تجمعات البروتين المعقدة والتوافر الأخير لقرود القش ككائنات نموذجية غير بشرية لدراسات الدماغ قد سمحت لعالم الأعصاب بجامعة كوبي تاكومي تورو بسد هذه الفجوة. ويوضح: “كان التعاون مع خبراء في علم البروتينات وأدمغة الرئيسيات غير البشرية عاملاً رئيسياً في تمكين هذه الدراسة. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بإنشاء خط أنابيب تحليلي لمقارنة مجموعات البيانات البيولوجية المتعددة باستخدام أحدث الأدوات الإحصائية والمعلوماتية الحيوية، والذي كان عنصرًا حاسمًا آخر. وبهذا ركزوا دراساتهم على تحليل تكتل البروتين الموجود على جانب المشابك العصبية المستقبلة للإشارة، والذي يسمى “الكثافة ما بعد التشابكية”، لأنه اتضح في الدراسات السابقة أن مكوناته ضرورية لتطور الخلايا الصغيرة. نتوءات على شكل فطر على الخلايا المستقبلة للإشارات حيث تتشكل المشابك العصبية.

نتائجهم نشرت في المجلة الاتصالات الطبيعيةتشكل أول رؤية علمية لما يحدث على مستوى البروتين في نقاط الاشتباك العصبي أثناء نمو الدماغ في الأسابيع والأشهر والسنوات الأولى بعد الولادة. وحدد فريق البحث الذي تقوده جامعة كوبي مجموعة من البروتينات التي يتم إنتاجها بشكل أكبر وأخرى يتم إنتاجها بشكل أقل مع مرور الوقت، وتمكنوا من تأكيد أن ذلك يرجع إلى التغيرات في تنظيم الجينات. ووجدوا أيضًا أن توقيت هذا التنظيم يختلف في الفئران والقردة: ما يحدث في الفئران بعد أسبوعين من الولادة يحدث قبل أو في وقت قريب من الولادة في القرود. بالإضافة إلى ذلك، تخضع قرود القشة لمرحلة ثانية من التغيرات البروتينية التي لا تحدث لدى الفئران. “قد يكون هذا مرتبطًا بالاختلافات التطورية بين أدمغة القوارض والرئيسيات”، كما علق كايزوكا تاكيشي، المؤلف الأول للمقال، فيما يتعلق أيضًا بعملية التقليم التشابكي.

اهتمام تاكومي لا ينتهي عند هذا الحد. ومع العلم أن تطور اضطرابات طيف التوحد يرتبط بعدم النضج التنموي للمشابك العصبية، فقد درسوا ما يعنيه ذلك من حيث البروتينات التي حددتها مجموعته على أنها مرتبطة بتطور المشابك العصبية. وفي الواقع، وجدوا أن الجينات التي يتم التعبير عنها بشكل مختلف لدى مرضى التوحد احتلت أيضًا مكانة بارزة في بياناتهم. وكتب الباحثون في الدراسة: “تشير هذه البيانات إلى أن كثافة ما بعد المشبكي لدى المرضى الذين يعانون من اضطرابات طيف التوحد تشبه نسبياً تلك الموجودة في فترة ما قبل الولادة أو فترة حديثي الولادة مقارنة بالأشخاص الأصحاء”. إن القدرة على بناء فرضيات حول الآلية الجزيئية وراء ظهور المرض يمكن أن تفتح الطريق أمام تطوير العلاجات.

يلخص تاكومي الآثار المترتبة على هذه الدراسة. “يعد تطور المشبك العصبي مسألة حاسمة يجب أخذها في الاعتبار عند نضوج الدماغ. وترتبط تشوهات هذا المشبك بالاضطرابات العصبية والنفسية، بما في ذلك اضطرابات طيف التوحد والفصام. تعتبر مجموعات البيانات البروتينية التي قدمناها مهمة للنظر في الآليات الجزيئية لتطور المشبك العصبي والفرق بين القوارض والقرود “.

تم دعم هذا البحث من قبل الجمعية اليابانية لتعزيز العلوم (المنح 16H06316، 16H06463، 18K14830، 21H04813، 23H04233، 23KK0132 و16J04376)، الوكالة اليابانية للبحث والتطوير الطبي (المنح JP21wm0425011 وJP20dm0 20700) 1)، اليابان للعلوم والتكنولوجيا الوكالة (منح JPMJMS2299 وJPMJMS229B)، المركز الوطني لطب الأعصاب والطب النفسي (منحة 30-9)، مؤسسة تاكيدا للعلوم ومؤسسة تايجو لايف للرعاية الاجتماعية. وقد تم إجراؤه بالتعاون مع باحثين من مركز RIKEN لعلوم الدماغ، ومركز RIKEN لعلوم الموارد المستدامة، ومعهد ماكس بلانك للطب التجريبي، وجامعة هوكايدو، وجامعة كيو.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى