جریان مایع مغزی نخاعی سلول های بنیادی عصبی را تنظیم می کند

سلول های بنیادی مغز می توانند به نورون هایی که در عملکردهای مختلف مغزی شامل حافظه تقسیم شده اند، بالغ شوند. دانشمندان هلمولتز زنتروم Munchen و Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) در یک مقاله منتشر شده در مجله Cells نشان دادند چگونه این کار می کند. آنها دریافتند که کانال های یونی نقش مهمی در میانجی گری سیگنال های نیروی سلول های بنیادی عصبی دارند تا آنها را فعال کنند.

یونانی باستان یونانی rahei به معنی “همه چیز جریان دارد”، عبارت استفاده شده توسط فلاسفه برای توصیف شار ثابت و تعامل بین گذشته و تجدید به کار گرفته شده است. یک مقاله اخیر، این رابطه را به معنای جدیدی به ارمغان می آورد. گروهی از محققان به ریاست پروفسور مگدالنا گوتز و همکارانشان از LMU (پروفسور بنیدیکت گروت) و دانشگاه هنریچ-هینس در دوسلدورف کشف کردند که جریان مایع مغزی نخاعی کلیدی برای تجدید سلول های بنیادی عصبی می باشد.

“سلول های بنیادی عصبی در مغز می توانند به نورون تقسیم و بالغ شوند و این روند نقش مهمی در مناطق مختلف مغز از جمله حساس و حافظه بویایی دارد.” مگدالنا گوتز، مدیر موسسه تحقیقات سلول های بنیادی Helmholtz Zentrum München و استاد موسسه ژنومیک فیزیولوژیکی مرکز بیومنانی LMU بیان می کند: “این سلول ها در آنچه به نام سلول های بنیادی نوروژنیک شناخته می شود، یکی از آنها در دیواره های بطن جانبی قرار دارد، جایی که آنها در تماس با مایع مغزی نخاعی گردش می کنند.”

مایع مغزی نخاعی مغز را پر می کند و نقش هایش هنوز هم درک می شوند. این اثر نقش این مایع را به عنوان یک سیگنال کلیدی برجسته می کند، اما این بار نه یک ماده شیمیایی بلکه یک سیگنال فیزیکی است. گوتز و تیم او، تحت هدایت نویسنده اصلی دکتر دیوید پتریک، کشف کردند که سلول های بنیادی مغز نیز تحت تاثیر نیروهای فیزیکی و جریان سیال قرار دارند.

پروتئین کانال نقش کلیدی ایفا می کند

پتریک می گوید: “کل مکانیسم توسط مولکول ENaC کنترل می شود. این مخفف برای کانال سدیم اپیتلیال (Na) و پروتئین کانال در سطح سلولی است که از طریق آن یونهای سدیم به داخل سلول منتقل می شوند. “ما توانستیم در یک مدل تجربی نشان دهیم که در غیاب ENaC سلول های بنیادی مغزی قادر به تقسیم نیستند. در مقابل، عملکرد قوی ENaC باعث افزایش تکثیر سلولی می شود.”

آزمایش های بیشتر نشان داد که عملکرد ENaC توسط نیروهای برشی اعمال شده بر روی سلول های مایع مغزی نخاعی افزوده می شود. تحریک فیزیکی پروتئین کانال را برای مدت زمان طولانی تر باز می کند و یون های سدیم را به سلول منتقل می کند، بنابراین تحریک می شود.

Raks Rhei می گوید: “نتایج به عنوان یک شگفتی بزرگ بود، زیرا ENaC قبلا فقط به خاطر عملکرد آن در کلیه ها و ریه شناخته شده بود.” او و تیمش اکنون می خواهند سیگنال های سریع متصل شده توسط یون ها را در سلول های بنیادی بررسی کنند و مشخص کنند که چه میزان یافته های مربوط به درمان نیز هستند. پس از همه، مسدود کننده های ENaC دارویی در حال حاضر برای درمان برخی از انواع فشار خون بالا از نظر بالینی استفاده می شود. در حال حاضر شناخته شده است که آنها همچنین می توانند سلول های بنیادی در مغز و در نتیجه عملکرد مغز را تحت تاثیر قرار دهد. در اینجا هم تحقیق در جریان ثابت است.

سیستم بطنی مجموعه ای از چهار حفره های متصل (بطن) در مغز است که در آن مایع مغزی نخاعی (CSF) تولید می شود.

مولانا پش، همکار نویسنده در برنامه آموزشی دكترای محیط زیست تحصیلات تکمیلی هلمهولتز، یا كمك HELENA است.

منبع:

موارد ارائه شده توسط Helmholtz Zentrum München – مرکز تحقیقات آلمانی بهداشت محیط