لفهم اضطرابات الدماغ ، ضع في اعتبارك الخلية النجمية

كان هذا بطيئًا. يتذكر كالدويل: “لقد أمضينا الكثير من الوقت ، ربما أول عامين ، في الواقع ، نعمل فقط على تطوير المناعة واستنبات الخلايا النجمية”. كان أحد التحديات هو التأكد من احتواء الوسائط على عدد قليل من البروتينات للبدء بها ، والتي كانت ستتداخل مع قياساتها. احتاج العلماء أيضًا إلى التأكد من أن استنبات الخلايا النجمية في طبق بتري لن يغير سلوكهم من سلوكهم في الدماغ.

بمجرد أن أثبتوا أن الخلايا المستنبتة تتصرف بشكل طبيعي وتحافظ على قدرتها على توجيه تطور الخلايا العصبية ، نظر العلماء في البروتينات التي يصنعونها والجينات التي يعبرون عنها. ثم قارنوا تلك بالخلايا الطبيعية. عبر جميع نماذج الاضطراب الثلاثة ، وجدوا 88 بروتينًا ، وحوالي 11 جينًا ، تم تنظيمها – مما يعني زيادة كميتها أو تعبيرها.

فوجئ كل من كالدويل وألين بأن الاثنين كانا غير متزامنين في كثير من الأحيان. بينما قد يعتقد المرء أن الزيادة في تعبير الجين من شأنه أن يرتبط بزيادة في البروتين المرتبط به ، لم يكن هذا هو الحال بالضبط. عبر الاضطرابات الثلاثة ، لم يكن هناك الكثير من التداخل بين الجينات الأكثر إفراطًا في التعبير والبروتينات الأكثر إنتاجًا. يقول ألين: “أعتقد أنه يبرز حقًا ، خاصة بالنسبة للاضطرابات المختلفة ، أنه عليك حقًا النظر إلى البروتين” ، بدلاً من التركيز على التعبير الجيني وحده.

يوافق بالدوين ، الذي لم يشارك في الدراسة ، مشيرًا إلى أن هذا النقص في التداخل هو نتيجة “مذهلة”. وتقول: “ما لا يمكن للتسلسل التقاطه ، يمكن للبروتينات ، أن يكون كل التنظيم الذي يحدث عند إنتاج البروتين”. وتضيف أن التسلسل يخبرك بنسخ الجينات المتاحة ، ولكن “لا يخبرك بالضرورة أي الجينات يتم تحويلها إلى بروتين ، أو بأي معدل يتم تحويلها إلى بروتين”.

ركز فريق ألين على عدد قليل من البروتينات المعينة التي تصاعدت في جميع نماذج الاضطراب الثلاثة. واحد يسمى Igfbp2 ، والذي يثبط مسار الجين لعامل النمو الشبيه بالأنسولين (IGF) – هرمون يساعد عادة في نمو الدماغ. يقول ألين: “كانت الفكرة أن هناك الكثير من هذا المانع تصنعه الخلايا النجمية”. لذا حاول المختبر قمعه. لقد أعطوا الفئران الحية المصابة بمتلازمة ريت جسمًا مضادًا يمنع Igfbp2 ، ووجدوا أن خلاياها العصبية نمت بشكل طبيعي.

بروتين آخر تم إنتاجه بشكل مفرط في جميع النماذج الحيوانية الثلاثة يسمى Bmp6. يُعتقد أنه ينظم نضج الخلايا النجمية. مرة أخرى ، اختبر الفريق ما حدث عندما رفضوا البروتين. أولاً ، وضعوا الخلايا العصبية للفأر في طبق ، ثم أضافوا البروتينات التي تفرزها الخلايا النجمية من الفئران ذات X الهش. لم تكن الخلايا العصبية قادرة على إنماء العديد من محلاق العصبونات. ولكن عندما حاول العلماء مرة أخرى ، هذه المرة مع نضح من الخلايا النجمية X الهشة التي عولجت بمثبط Bmp6 ، نمت تلك المحلاق. يبدو أن توقف إنتاج بروتين Bmp6 يؤدي إلى مزيد من النمو الطبيعي للخلايا العصبية.

وكما اتضح ، قد يكون البروتينان مترابطين – قد يؤدي تحويل Bmp6 أيضًا إلى إنتاج Igfbp2 ، كما يقول ألين ، “وهذا يؤدي إلى بعض هذه النواقص”.