תפקיד של 'אנטנות' של תאים בניהול אותות דופמין במוח: מחקר הוא הראשון להראות איתות תקין מסתמך על ריסים עצביים

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


השלכה דמוית מוטות שהתעלמה בהיסטורית הקיימת על כמעט כל סוג תאים בגוף האדם עשויה סוף סוף לקבל את התמורה המדעית שלה: מחקר חדש מצא כי לתוספים אלה, הנקראים cilia, על נוירונים במוח יש תפקיד מפתח בהבטחת מחלה מסוימת. האותות של קולטן הדופמין מתקבלים כראוי.

המחקר נערך במודלים של עכברים של הפרעה הנקראת תסמונת Bardet-Biedl, והוא חל על אחד מחמישה חלבונים המווסתים איתות דופמין, הנקראים קולטן דופמין 1. באזורים מסוימים במוח, ניתן לחשוב על קולטן זה כעל "על "מתג שמתחיל התנהגות מונעת – בעצם כל התנהגות הקשורה לחתירה אחר מטרה.

המחקר הראה שאם הקולטן נתקע על ריסים או שלעולם אין לו סיכוי להתמקם ל"אנטנות" של התאים הללו, ההודעות שאומרים לגוף לזוז מצטמצמות.

"יש משהו בקולטן דופמין 1 שצריך להגיע אל וממנו ריסים עצביים שנדרש לאיתות תקין", אמר הסופר הראשי קירק מיקיטין, פרופסור חבר לכימיה ביולוגית ופרמקולוגיה במכללת אוהיו סטייט לרפואה. "זוהי ההדגמה הראשונה שסיליה חשובה לאיתות קולטן דופמין 1".

המחקר פורסם ב- כתב עת למדעי המוח.

תסמונת Bardet-Biedl (BBS) היא חלק ממחלקה של מחלות אנושיות הנקראות ciliopathies – הנגרמות על ידי ריסים לא מתפקדים במגוון סוגי תאים – ומאופיינת במספר פגמים במערכת האיברים, עיוורון מבוגרים, השמנת יתר ומוגבלות אינטלקטואלית.

למרות שהתסמונת כרוכה בתפקוד לקוי של ריסים בכל הגוף, המעבדה של Mykytyn חוקרת את המרכיב העצבי של BBS כדי לקבוע את תפקידה של ריסים ראשוניים במוח. ריסים ראשוניים הם תוספות בודדות היוצאות מכל גוף תא עצבי. למרות שהם לא זוכים לתשומת לב רבה, כמה פונקציות של ריסים ידועים: ריסים ראשוניים במערכת הריח נותנים לבני אדם חוש ריח, ומקטעים חיצוניים של קולטני פוטו, שהם ריסים ראשוניים שעברו שינוי, מאפשרים לנו לראות.

"התוספות הללו נוכחות כמעט בכל סוג תאים בגוף האדם ונמצאים בכל מקום במוח", אמר. "מעניין, אנחנו רק עכשיו מתחילים להבין מה תפקידם".

Mykytyn מצא בעבר שמחיקת חלבוני BBS במודלים של עכברים של תסמונת Bardet-Biedl מעכבת את התנועה של סוגים ספציפיים של קולטנים אל וממנו ריסים ראשוניים. ההשלכות עשויות להיות מרחיקות לכת: קולטני G אלה, כקבוצה, הם המשפחה הגדולה ביותר של קולטני פני התאים ביונקים, והם משפחת החלבונים הנפוצה ביותר למטרות תרופות.

"רצינו לחקור מה עשויה להיות ההשלכה של שיבוש הסחר של קולטן מסוים שמזוהה עם חלבון G אל וממנו ריסים", אמר.

קולטן דופמין 1 הוא אחד מאותם קולטנים.

בעבודה זו, החוקרים הנדסו עכברים שהנוירונים המבטאים קולטן דופמין 1 שלהם חסרים חלבון BBS או המנגנון הדרוש לפתח ריסים. כצפוי, חלבון ה-BBS החסר גרם לקולטן להצטבר על הריסים של הנוירונים הללו, ולמרבה ההפתעה, העכברים הפכו להשמנת יתר. הצוות גם גילה שלעכברים חסרי ריסים – כלומר לקולטן לא היה סיכוי לעשות כל מה שהוא עושה על ריסים – הייתה אותה תוצאה: מעניין שהעכברים לא הפכו להשמנת יתר בגלל שהם אכלו יותר מדי – במקום זאת, ההשמנה הייתה קשורה עם ירידה משמעותית בפעילות. הם היו בישיבה, והם השמינו. עכברי בקרה, לשם השוואה, התנהגו כרגיל ולא עלו במשקל.

"הנטייה הזו להסתובב פחות ולהשמנה עולה בקנה אחד עם הפחתת איתות של קולטן דופמין 1", אמר Mykytyn. "הסטריאטום, אזור במוח שבו נמצאים הנוירונים הללו, ידוע כמעורב בהתנהגות ובתנועה מונעים.

"ידענו שחיות עם BBS משמינות, ונראה היה שזה נובע מאכילת יתר. אבל מה שמצאנו כאן הוא שכאשר שיבשנו את חלבוני BBS רק בנוירונים המבטאים קולטן דופמין 1, עכברים קיבלו השמנה לא בגלל אכילת יתר, אלא בגלל הייתה להם ירידה משמעותית בהתנהגות מונעת", אמר. "אות 'סע' אינו גבוה כפי שהוא צריך להיות, ואתה מקבל את העכברים האלה שלא זזים כל כך הרבה."

מעבדת האלקטרופיזיולוגיה של הסופרת הראשית, קנדיס אסקוויט, פרופסור חבר למדעי המוח במדינת אוהיו, קבעה כי הנוירונים הללו שמרו על תחושת ההתרגשות שלהם – עדות נוספת לכך שהאותת הקולטן המופחתת לא פגעה באופן גלוי במעגלים נוירונים כדי לגרום לתוצאות ההתנהגות בעכברים.

"הרעיון שסיליה הן מטרות חדשות לשינוי איתות עצבי תלוי דופמין והתנהגויות מונעות הוא מרגש ביותר", אמר Askwith.

מעבר לאספקת הסבר פוטנציאלי להשמנה בתסמונת בארד-בידל, הממצאים מראים כי ריסים ראשוניים במוח הם שחקן קריטי באיתות תקינים במערכת הדופמינרגית, אשר מסייע לווסת את השליטה המוטורית, המוטיבציה, התגמול והתפקוד הקוגניטיבי. חקירה נוספת של הקשר בין ריסים לאיתות קולטן עשויה לקדם פיתוח תרופות עבור ciliopathies וחלק מהפרעות נוירולוגיות, כמו גם, אמר Mykytyn.

עבודה זו נתמכה על ידי המכון הלאומי לבריאות הנפש והמכון הלאומי להפרעות נוירולוגיות ושבץ. מחברים שותפים כוללים את טוניישה סטאבס, אנדרו קומטר-קוקס, ג'יימס בינגמן, פאנגלי ז'או, אנוראדהה קליאנסונדאראם, לסלי רולנד ומותו פריסאמי, כולם ממדינת אוהיו, וקלווין קרטר וואל שפילד מאוניברסיטת איווה.



קישור לכתבת המקור – 2022-08-09 17:17:47

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר