اكتشاف آلية جديدة يمكن أن تساعد في علاج مرض باركنسون.. ما هي؟

اكتشف باحثو الطب بجامعة نورث وستر، طريقة جديدة تنسى بها الخلايا العصبية في الدماغ الارتباطات التي تساعد في توجيه السلوك والعادات، وفقًا لدراسة نشرت في مجلة Cell Reports.

بالإضافة إلى تسليط الضوء على آليات الدماغ الأساسية، يمكن أن تكون النتائج مفيدة أيضًا في علاج مرض باركنسون، كما قال الدكتور جيمس سورمير، رئيس قسم علم الأعصاب، والذي كان مؤلفًا رئيسيًا للدراسة.

في هذه الدراسة، شرع سورمير وفريق من علماء جامعة نورث وسترن في فهم كيفية تأثر الخلايا العصبية الإسقاطية الشوكية - وهي الخلايا العصبية الرئيسية في الجسم المخطط، وهي جزء رئيسي من دوائر الدماغ التي تتحكم في عملية صنع القرار - باللدونة العصبية، وهو أمر بالغ الأهمية لنمو الخلايا العصبية، وقدرة الدماغ على التغيير والتكيف مع مرور الوقت استجابة لتجارب الحياة.

شكل جديد من الاكتئاب

وقال سورميير: "منذ بضع سنوات، اكتشفنا شكلًا جديدًا من الاكتئاب المتشابك طويل الأمد في الخلايا العصبية الإسقاطية الشوكية، والذي تم تحفيزه بواسطة رسول غازي يسمى أكسيد النيتريك".

وأضاف: "إن الطبقة هي واحدة من الأماكن القليلة في الدماغ التي تحتوي على مستويات عالية جدًا من جزيئات الإشارة التي تستجيب لأكسيد النيتريك، وأردنا الحصول على فهم أفضل للدور الذي يلعبه هذا الشكل من اللدونة في التحكم في السلوك".

أولًا، درس الباحثون خطوة مبكرة في سلسلة الكيمياء الحيوية الناجمة عن أكسيد النيتريك، وهو استقلاب أحادي فوسفات الجوانوزين الحلقي (cGMP)، ووجدوا أن cGMP في الخلايا العصبية الإسقاطية الشوكية يتحلل بواسطة إنزيم (PDE1) الذي يتم تشغيله عندما تكون الخلايا العصبية نشطة وتسمح للكالسيوم بالدخول إليها.

واستمروا في اكتشاف أن PDE1 المنشط للكالسيوم يأتي عبر نوع معين من القنوات الغشائية (قناة Ca v 1.3)، وهذا يعني أن تثبيط المشابك العصبية على المدى الطويل الناتج عن أكسيد النيتريك تم حظره في أجزاء من الخلية العصبية التي كانت تعالج المعلومات بشكل نشط، على عكس الأجزاء التي كانت غير نشطة.

وقال سورميير إن هذا الاكتشاف يكشف كيف تعمل الخلايا العصبية الإسقاطية الشوكية المخططة على أساس "استخدمها أو اخسرها"، مما يؤدي إلى إضعاف المشابك العصبية التي لم تشارك بنشاط في التحكم في السلوك.

وقال سورميير: "جميع أشكال اللدونة المشبكية الموصوفة بشكل شائع تعتمد على النشاط".

وأضاف: "لم يقم أحد على حد علمنا بوصف شكل من أشكال اللدونة التشابكية التي تم تمكينها من خلال عدم النشاط في مواقع محددة في الخلية العصبية".

بعد ذلك، سعى الباحثون إلى فهم هذا النوع من الاكتئاب التشابكي في سياق مرض باركنسون.

في نموذج فأر لمرض باركنسون، لاحظ الباحثون أن إشارات أكسيد النيتريك والاكتئاب التشابكي الذي يتحكم فيه قد تضاءل بشكل كبير.

ومع ذلك، من خلال إعادة التوازن لمستويات اثنين من الناقلات العصبية التي تعطلت في مرض باركنسون - الدوبامين والأسيتيل كولين - تمكن الباحثون من استعادة إشارات أكسيد النيتريك وهذا الشكل من اللدونة التشابكية، وفقًا للنتائج.

وقال سورميير إنه على الرغم من الحاجة إلى مزيد من العمل، تشير النتائج إلى أن الاكتئاب التشابكي المعتمد على أكسيد النيتريك يمكن أن يكون هدفًا علاجيًا محتملًا لمرض باركنسون.

وقال سورميير: "لقد وجدنا أن توليد أكسيد النيتريك يعتمد على إعادة التوازن بين إشارات الدوبامين والكولين".

وأضاف أن "السؤال الآن هو كيف يمكن لاستعادة إشارات أكسيد النيتريك أن تصلح الأخطاء التي تحدث في الجسم المخطط لمرضى مرض باركنسون".

وقال إن سورمير ومعاونيه سيواصلون المضي قدمًا في دراسة آليات اللدونة العصبية باستخدام التقنيات المتطورة.

وتابع: "أحد الأشياء التي نحن متحمسون لها بشكل خاص هو أن الأدوات التي لدينا لرصد ومعالجة دوائر الدماغ قد توسعت بسرعة، مما أدى إلى تعميق فهمنا لكيفية تأثير مرض باركنسون على الدماغ ومنحنا استراتيجيات لعكس التغييرات في الدوائر التي تسبب الأعراض"،

واختتم بالقول: "نحن متحمسون أيضًا للأدوات الجديدة لمعالجة إشارات أكسيد النيتريك التي يجري تطويرها بواسطة مختبر سيلفرمان هنا في جامعة نورث كارولينا".