انقلابی در حوزه ترمیم اعصاب؛ دانشمندان پروتئین مهمی را در موش ها کشف کردند!

محققان مؤسسه‌ی مطالعات زیست‌شناسی سالک (Salk Institute) پروتئین Mitf را به عنوان یک رابط کلیدی در فرایندهای ترمیم سیستم عصبی موش‌ها شناسایی کردند. این تحقیق می‌تواند در هموار کردن مسیر درمان‌های نوآورانه با هدف بهبود فرآیند ترمیم اعصاب، مفید واقع شود و نویدبخش راه درمانی جدیدی برای میلیون‌ها نفر باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره‌ی این تحقیق با اِروتِک همراه باشید.

نوروپاتی محیطی سالانه بیش از ۳ میلیون نفر را در ایالات متحده‌ی آمریکا تحت تأثیر قرار می‌دهد و سبب درد کشیدن و از دست دادن حس ناشی از آسیب عصبی خارج از مغز و نخاع می‌شود. نوروپاتی و التهابات محیطی می‌تواند ناشی از موارد مختلفی نظیر دیابت، آسیب، اختلالات ژنتیکی و عفونت‌ها باشد. محققان مؤسسه‌ی مطالعات زیست‌شناسی سالک اخیراً توانستند در زمینه‌ی ترمیم اعصاب آسیب‌دیده در این نوع التهابات محیطی به کشف قابل توجهی دست یابند که به نقش پروتئین کلیدی Mitf در سلول های شوان رشته‌های دستگاه عصبی مربوط می‌شود.

این کشف که به‌تازگی در مجله‌ی Cell Reports منتشر شده است، می‌تواند به درمان‌های نوآورانه و جدیدی برای نوروپاتی محیطی منجر شود. پروفسور ساموئل پاف، نویسنده‌ی ارشد تحقیق جدید مؤسسه‌ی سالک، در این رابطه گفته است:

«ما [با این تحقیق] می‌خواستیم بدانیم که چه مکانیسم‌هایی پاسخ آسیب را در اعصاب محیطی تحت شرایط گوناگونی نظیر شوک حاد، اختلالات ژنتیکی یا بیماری‌های دژنراتیو کنترل می‌کنند. ما دریافتیم که سلول‌های شوان، که سلول‌های ویژه‌ای در اعصاب هستند که از آکسون‌های نورون‌ها محافظت و پشتیبانی می‌کنند، از طریق مسیری که پروتئین Mitf واسط آن است، وارد حالت ترمیم می‌شوند.»

آشنایی با دستگاه عصبی محیطی

دستگاه عصبی محیطی از تمام اعصابی تشکیل شده است که از مغز و نخاع منشعب می‌شوند تا در سراسر بدنمان به ایجاد حس بپردازند. سلول های زیادی با انواع مختلف در اعصاب محیطی وجود دارد، اما پروفسور ساموئل پاف و تیمش بر درک نورون‌ها و سلول های شوان متمرکز هستند. وظیفه‌ی نورون‌ها، انتقال اطلاعات در سیستم عصبی است و از طرف دیگر، سلول‌های شوان وظیفه دارند که از نورون های سالم محافظت کنند و مشغول ترمیم نورون‌های آسیب‌دیده شوند.

توانایی سیستم عصبی محیطی برای ترمیم آسیب بسیار شگفت‌انگیز به حساب می‌آید، خصوصاً اگر به این نکته توجه داشته باشیم که دستگاه عصبی مرکزی (متشکل از مغز و نخاع) قادر نیست که آسیب‌ها را ترمیم کند. با این وجود، مکانیسم‌ها و سازوکارهای چنین اقدام شگفت‌آوری هنوز به خوبی شناخته نشده‌اند.

محققان جهت کشف و درک اینکه سلول‌های شوان دقیقاً چگونه برای شروع ترمیم آسیب عصبی محیطی بین سلول‌ها تمایز قائل می‌شوند، به بیماری شارکو ماری توث (به اختصار CMT) به عنوان یکی از انواع نوروپاتی ارثی موش‌ها توجه نشان دادند. لیدیا دابوسی، استادیار فعلی دانشگاه کالیفرنیای جنوبی آمریکا و محقق سابق پسادکتری در آزمایشگاه پروفسور پاف، در این زمینه گفت:

«وقتی که وارد این پروژه شدم، فکر می‌کردم که وقتی شما دارای یک اختلال انحطاط عصبی ژنتیکی باشید، سلول‌ها در حال مرگ هستند و بهبودی ممکن نیست. اما یافته‌های ما نشان می‌دهد که دستورالعمل‌هایی ژنی وجود دارند که توسط پروتئین Mitf فعال شده‌اند و برخی از آسیب‌های واردشده در آن سناریوهای بیماری مزمن را ترمیم می‌کنند و هنگامی که این فرآیندها را خاموش کنید، علائم بیماری بدتر می‌شوند.»

پتانسیل دستورالعمل‌های تعمیر سلول شوان

محققان در موش‌های مبتلا به بیماری شارکو ماری توث (CMT) مشاهده کردند که سلول‌های شوان که وظیفه‌ی تکمیل ترمیم عصبی را برعهده دارند، در هسته‌های خود یا همان مکان ذخیره‌سازی دستورالعمل‌های ژنتیکی برای سلول شوان و نحوه‌ی انجام ترمیم، دارای سطوح بالایی از پروتئین Mitf هستند.

پس از بررسی رابطه‌ی میان پروتئین Mitf و سلول‌های شوان، محققان یافتند که این پروتئین تا زمانی که آسیب عصبی را حس کند، در سیتوپلاسم سلول‌های شوان قرار دارد. بعد از حس کردن آسیب عصبی، پروتئین Mitf تشویق می‌شود که از سیتوپلاسم سلول به هسته‌ی آن منتقل گردد، جایی که در آن سلول شوان را در مسیر ترمیم اعصاب هدایت می‌کند.

محققان جهت اطمینان حاصل کردن درباره‌ی اهمیت پروتئین Mitf در ایجاد سلول‌های ترمیمی شوان، این پروتئین را به طور کلی از پروسه حذف کردند. در موارد تروما و بیماری شارکو ماری توث، ترمیم عصب در غیاب پروتئین Mitf متوقف شد و نشان داد که این پروتئین برای ترمیم و بازسازی اعصاب محیطی مورد نیاز و ضروری به حساب می‌آید.

به گفته‌ی دابوسی، پروتئین Mitf در این سناریو شبیه به یک کپسول آتش‌نشانی عمل می‌کند؛ همیشه در سلول شوان حضور دارد و در گوشه‌ای نشسته است و تا قبل از رخ دادن آسیب‌ها، حضورش حس نمی‌شود. اما وقتی که آسیبی به سیستم عصبی وارد می‌شود، پروتئین Mitf آماده‌ی مقابله با آن و آغاز فوری فرایندهای ترمیم سلولی است. اما شگفت‌انگیزترین بخش این موضوع از نگاه پروفسور پاف، نقش پروتئین Mitf در جلو بردن ترمیم‌ها هنگام ابتلا به یک بیماری مزمن مانند شارکو ماری توث محسوب می‌شود. پاف همراه با بنجامین اچ. لوئیس، مدیر مؤسسه‌ی مطالعات زیست‌شناسی سالک، در این باره خاطرنشان کردند:

«استفاده از دستورالعمل‌های ترمیم سلول شوان، در درمان بیماری‌های مزمن پتانسیل بالایی دارد. با درمان‌های هدفمند ممکن است بتوانیم سلول‌های بیشتری را ترغیب کنیم تا آسیب‌های عصبی محیطی را ترمیم کنند و این ترمیم‌ها را تا تکمیل نهایی جلو ببریم. علاوه بر این، حالا که درک بهتری از سازوکارهای ترمیم داریم، می‌توانیم بررسی کنیم که آیا امکان شروع ترمیم‌ها در ساقه‌ی مغز و نخاغ نیز وجود دارد [یا خیر].»

محققان می‌خواهند در آینده به طور ویژه به شایع‌ترین حالت نوروپاتی محیطی، یعنی نوروپاتی دیابتی، نگاه داشته باشند. این محققان همچنین امیدوار به کشف درمان‌هایی هستند که این مسیر ترمیم را تقویت می‌کند تا سلول‌های شوان بیشتری، فارغ از اینکه منبع آسیب تروما باشد یا ژنتیک و رشد آن به مرور زمان، جهت ترمیم آسیب‌ها و التهابات عصبی مورداستفاده قرار گیرند.

منبع: SciTechDaily