قد تساعد الخلايا المناعية في الدماغ في منع النوبات الدماغية

تكشف الأبحاث التي أُجريت على الفئران أن الخلايا المناعية في الدماغ تقوم باستمرار بمسح جوارها بحثاً عن الخلايا العصبية المفرطة الإثارة.

يمكن أن تلقي النتائج الضوء على الحالات العصبية التي تكون فيها الأعصاب "شديدة الاستثارة" ، مثل الصرع و مرض ألزهايمر.

في الليل و النهار ، تقوم الخلايا المناعية في الدماغ ، و التي تسمى الخلايا الدبقية الصغيرة ، بتمديد و تراجع "العمليات" الشبيهة بالفروع في محيطها.

لقد كان الرأي الراسخ بين علماء الأعصاب هو أن الخلايا تبحث عن مسببات الأمراض الغازية أو تكون كدليل على حدوث تلف.

تقول الدكتورة كاترينا أكاسوغلو Katerina Akassoglou، باحثة أولى في معاهد جلادستون في سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا: "لم يكن هذا منطقياً بالنسبة لي".

تتساءل أكاسوغلو قائلةً:"لماذا تستهلك الخلية الكثير من الطاقة لشيء قد لا يحدث أبداً؟ "

و تضيف، لقد اعتقدت دائماً أنه لا بد من وجود سبب آخر لتحرك الخلايا الدبقية الصغيرة طوال الوقت ، و على الأرجح يرتبط ذلك بوظيفة طبيعية في الدماغ.

للعلم لقد أثبتت الدكتورة أكاسوغلو و زملاؤها الآن أن الخلايا تستخدم عملياتها لمراقبة الخلايا العصبية المجاورة بحثاً عن علامات الإثارة المفرطة. فعندما تلمس الخلايا المفرطة النشاط ، تحد العمليات بطريقة ما من نشاطها و تمنع النوبات الدماغية.

من ناحية أخرى، يوضح الدكتور ماريو ميرليني Mario Merlini، المؤلف الأول المشارك في الدراسة و عالم الأبحاث السابق في مختبر الدكتورة أكاسوغلو، و الذي يرأس الآن فريقاً في جامعة كاين نورماندي في فرنسا: 

"يبدو أن الخلايا الدبقية المكروية تستشعر أي الخلايا العصبية على وشك أن تصبح نشطة جداً ، و تحافظ عليها من خلال الاتصال بها ، مما يمنع نشاط هذه الخلايا العصبية من التصاعد".

الخلايا الدبقية الصغيرة microglia غير النشطة

من المعروف أن الخلايا العصبية شديدة الاستثارة لها دور في مجموعة واسعة من الحالات العصبية ، بما في ذلك مرض ألزهايمر و إصابات الدماغ (المرتبطة بالعاطفة) و الصرع و التوحد.

و بعد سنوات من المحاولة ، تمكن الباحثون في مختبر الدكتورة أكاسوغلو من تكوين سلالة من الفئران تسمى MgPTX ، حيث تكون الخلايا الدبقية الصغيرة حية و لكنها غير قادرة على إرسال العمليات.

تقول الدكتورة أكاسوغلو: "لقد كان الأمر مدفوعاً بالفضول". 

"أردنا فقط أن نعرف ، لماذا تتحرك هذه الخلايا طوال الوقت ، و ماذا يحدث لـ الدماغ إذا توقفت؟".

و لفترة من الوقت ، بدت الفئران بخير ، و لكن بعد ذلك بدأ بعضها يعاني من نوبات دماغية.

تحدث النوبات الدماغية عندما يكون هناك انفجار غير متحكم به للنشاط الكهربائي في الدماغ.

لملاحظة آثار التحفيز المفرط على جزء منفصل من دماغ الفأر ، طور العلماء تقنية جديدة للدغدغة المستمرة لشعيرات الفئران العادية و MgPTX أثناء الجري على عجلة.

إذ سمح نموذج التحفيز الآلي للشعيرات للعلماء بتصوير الخلايا العصبية المفرطة النشاط في القشرة الأسطوانية الشعيرية في دماغ الفأر ، حيث تتم معالجة الإشارات من الشعيرات.

و قد اكتشف الباحثون أن الخلايا الدبقية المكروية في الفئران الطبيعية وراثياً، توسع عملياتها في المقام الأول نحو الخلايا العصبية النشطة.

كذلك اكتشف الباحثون بشكل حاسم أنه عندما تلمس عملية ما خلية عصبية نشطة ، فإن نشاط الخلية لا يزيد أكثر من ذلك. و على النقيض، في الفئران MgPTX - التي لا تستطيع الخلايا الدبقية الصغيرة الخاصة بها إرسال فروع – فإنه لا يحدث لها تهدئة للأعصاب شديدة الاستثارة.

يقول الدكتور ميرليني Merlini: 

"في نموذج الفئران الذي وضعناه حيث يتم تجميد حركات الخلايا الدبقية الصغيرة ، وجدنا أن نشاط الخلايا العصبية المجاورة يتزايد باستمرار ، مثل جهاز تدفئة مع منظم حرارة معطل".

و يضيف، "لقد غيّر هذا تفكيرنا حول كيفية تنظيم نشاط الخلايا العصبية في الدماغ. و بدلاً من مفتاح التشغيل و الإيقاف ، فإن الخلايا الدبقية الصغيرة هي منظم حرارة الدماغ ، و هي التي تتحكم في النشاط العصبي المفرط ، "

لقد أبلغ العلماء عن أبحاثهم في مجلة Nature Neuroscience.

فرط التزامن Hypersynchrony

من المعروف أن التهاب الأعصاب Nerve inflammation و التنكس degeneration  في الدماغ،  يعطلان طريقة مسح الخلايا الدبقية الصغيرة لمحيطها.

يوضح الدكتور خورخي بالوب Jorge Palop، وهو مؤلف مشارك للدراسة و باحث مشارك في معاهد جلادستون:

"يمكن ملاحظة فرط الاستثارة الشبكية في مرضى الصرع، و في الحالات الأخرى التي من المرجح أن يحدث فيها الصرع ، مثل مرض ألزهايمر و التوحد. و يؤدي الدماغ المفرط النشاط إلى إطلاق عدد كبير من الخلايا العصبية (أو تنشيطها) في نفس الوقت – و هي عملية تُعرف باسم فرط التزامن يمكن أن تؤدي إلى نوبات عفوية ".

من ناحية مهمة، يأمل المؤلفون أن تلهم النتائج التي توصلوا إليها علاجات جديدة تعمل على تحسين قدرة الدماغ على الحفاظ على النشاط الكهربائي ضمن حدود آمنة.

في دراستهم ، كانوا قادرين على استعادة قدرة الخلايا الدبقية الصغيرة كيميائياً في الفئران MgPTX لإرسال عمليات ومسح أحيائهم من أجل النشاط الزائد.

فعندما تم دغدغة شعيرات الحيوانات ، أعادت الخلايا الدبقية المكروية المستعادة نشاط الخلايا العصبية إلى المستويات الطبيعية.

تقول الدكتورة أكاسوغلو: 

"في كثير من أمراض الدماغ ، تكون قدرة الخلايا الدبقية الصغيرة على مسح الدماغ ضعيفة".

و لكن "لدينا الآن نموذج لدراسة عواقب ضعف مراقبة الخلايا الدبقية الصغيرة على التهاب الدماغ والإدراك في الأمراض بما في ذلك مرض ألزهايمر و التصلب المتعدد multiple sclerosis و كذلك عدوى الدماغ بالفيروسات ، مثل كوفيد 19 COVID-19."

عزيزي القارئ

لأننا نهتم، نتمنى أن تكتب لنا في التعليقات عن المواضيع التي ترغب و تهتم بها لنتمكن من تقديمها لك، لرغبتنا في أن يعبِّر موقعنا عن اهتمامات القارىء العربي.

 كما ونرجوا منك مشاركة المقال في حال أعجبك المحتوى.   

 ننصحك بقراءة المقالات التالية :

لماذا يصعب العثور على السعادة في الدماغ ؟

لماذا لا نستطيع أن نفهم الدماغ بشكل صحيح؟

موجات الدماغ أنواعها، و دورها في التشافي