اكتشاف جين جديد يمهد الطريق لعلاج إصابات الجهاز العصبي المركزي

تُلقي دراسة تعاونية في علم الأعصاب، بقيادة فريق بحثي من جامعة هونج كونج للعلوم والتكنولوجيا (HKUST)، الضوء على إمكانيات جديدة لعلاج إصابات الجهاز العصبي المركزي.

ومن خلال اكتشاف جين جديد ينظم تجديد أنواع متعددة من محاور الجهاز العصبي المركزي، حقق الباحثون خطوة كبيرة نحو إصلاح الشبكات العصبية التالفة، كما هو مفصل في مجلة الأكاديمية الوطنية للعلوم ( PNAS ).

إن عدم قدرة الجهاز العصبي المركزي لدى الثدييات البالغة على إصلاح نفسه يشكل تحديًا كبيرًا في علاج الإصابات مثل تلف الحبل الشوكي، مما يؤدي غالبًا إلى إعاقات دائمة مثل الشلل.

وحسب ما نشره موقع ميديكال إكسبريس، كشفت دراسة أولية أجرتها مجموعة البروفيسور كاي ليو من قسم علوم الحياة في جامعة هونج كونج للعلوم والتكنولوجيا أن الليبيدين 1 ضروري لتنظيم تجديد المحور العصبي من خلال التأثير على عملية التمثيل الغذائي للدهون في الخلايا العصبية، والتي نُشرت في مجلة Neuron في عام 2019.

ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم الآليات المعقدة لتجديد المحور العصبي بشكل كامل وكيف يمكن الاستفادة منها في علاج إصابات الحبل الشوكي.

Lipin1 هو إنزيم، عندما يتم تثبيطه في الخلايا العقدية الشبكية، يعزز إصلاح الأعصاب عن طريق تحويل تخليق الدهون من الدهون التخزينية إلى الفسفوليبيدات، مع إنتاج الدهون الإشارية مثل حمض الفوسفاتيديك (PA) وحمض الليسوفوسفاتيديك (LPA).

تعمل هذه الدهون على تنشيط المسارات الخلوية الحاسمة، بما في ذلك مسار mTOR، وهو ضروري لنمو الخلايا وبقائها.

في هذا البحث الجديد، صمم فريق البحث بقيادة البروفيسور ليو shRNA جديدًا يستهدف lipin1 mRNA وغلفه في ناقل AAV لتوصيله إلى الخلايا العصبية، والذي يمكن أن يقلل من مستوى lipin1 بنسبة 63٪.

وجدوا أن تقليل مستويات lipin1 في الخلايا العصبية يزيد من كمية PA وLPA، مما يؤدي إلى زيادة تنشيط mTOR وجزيء إشارة آخر يسمى STAT3.

عززت هذه التغييرات بشكل كبير من تجديد الأعصاب. يشير هذا الاكتشاف إلى أن حلقة التغذية الراجعة التي تنطوي على lipin1-PA / LPA-mTOR تلعب دورًا رئيسيًا في منع تجديد الأعصاب بعد الإصابة.

إصابات الحبل الشوكي

إصابات الحبل الشوكي هي حالة مدمرة مع خيارات علاج محدودة.

في حين تم تحديد Pten من قبل الباحثين في العقود الأخيرة كهدف قوي لتعزيز تجديد المحور العصبي، فإن دوره كمضاد للورم يعقد التطبيق السريري، مما يدفع إلى البحث المستمر عن استراتيجيات علاجية جديدة. المسار القشري الشوكي (CST) هو حزمة من الألياف العصبية التي تربط الدماغ بالحبل الشوكي، وتتحكم في المهارات الحركية الدقيقة.

وباستخدام نموذج دقيق لإصابة الحبل الشوكي الكاملة، أثبت الباحثون أن تثبيط ليبين 1 يعزز تجديد محور العصبونات الشوكية.

ومن المثير للدهشة أن التأثير التجديدي لتثبيط ليبين 1 مماثل، إن لم يكن متفوقًا، على تأثير حذف جين Pten.

ولتحديد ما إذا كان تثبيط ليبين 1 يمكن أن يعزز التجديد في مسارات نخاعية أخرى، فحص الباحثون تجديد المحاور الحسية الصاعدة ووجدوا أن تثبيط ليبين 1 يعزز أيضًا تجديد هذه المحاور الحسية بشكل كبير.

علاوة على ذلك، تكشف هذه الدراسة الحديثة أن تثبيط الليبين 1 لا يغير عملية التمثيل الغذائي للدهون داخل الخلايا العصبية فحسب، بل ينشط أيضًا مسارات إشارات mTOR وSTAT3 من خلال PA وLPA، مما يحدد في النهاية قدرة محاور الجهاز العصبي المركزي على التجدد.

يحدد هذا البحث الليبين 1 كهدف محفوظ يتحكم في تجديد المحور في سياقات متعددة، مما يوفر طريقًا جديدًا واعدًا لإصلاح إصابات الحبل الشوكي.