خلايا عصبية قادرة على تغيير وظيفتها الأصلية

لطالما اعتقد العلماء أنَّ عمل الخلايا الجذعية العصبية لا يقتصر على التمايز لتشكيل الخلية العصبية فحسب، بل على برمجتها وظيفياً أيضاً، ومع أنَّ هذا الاعتقاد صحيح إلى حد ما إلا أنه غير دقيق، فقد وجد الباحثون أن العامل الناسخ Lhx2هو المسؤول عن تحديد وظيفة العصبون بعد التمايز.

بعد إجراء تجارب مخبرية على العصبونات الحسية للفئران، اكتشف باحثون من معهد Salk أنَّ خللاً في جزيء واحد يمكن أن يؤدي إلى تغيير وظيفة العصبون ليقوم بوظيفة مختلفة تماماً، على سبيل المثال، تغيير وظيفة العصبونات المسؤولة عن الإحساس باللمس أو السمع إلى استقبال الإشارات البصرية!

السر وراء هذا الاكتشاف يكمن في عامل النسخ * Lhx2 المسؤول عن تنشيط وتثبيط الجينات المسؤولة عن تحديد وظيفة العصبون، والذي يُعرف بوجوده في أنواع مختلفة من الخلايا أكثر من وجوده في الدماغ إذ يحتاجها الجنين لبناء جسمه، فغياب LHX2 يؤدي عادة إلى موت الحيوانات في الرحم، ولم يكن معروفاً من قبل أنه يؤثر في الخلايا حتى بعد الولادة، ويمكن استغلاله لتغيير وظيفة العصبون!

يقول البروفيسور Dennis O'Leary من معهد Salk: "تحدث هذه العملية عندما تصبح العصبونات بالغة وغير قادرة على الانقسام، ولم نكن نعلم سابقاً أنَّ العصبونات المتماثلة يمكن أن تخضع لعملية إعادة البرمجة الوظيفية بهذا الشكل.. إنَّ هذا الاكتشاف يعزز فهمنا لبنية وتركيب الدماغ، وقد يمكننا من تعديل هذا التركيب لعلاج بعض الأمراض".

كان العلماء يعتقدون أنَّ برمجة العصبونات هي عملية مؤلفة من خطوة واحدة، إذ كانوا يظنون أنَّ الخلايا الجذعية التي تنتج العصبونات تقوم ببرمجة وظائفها أيضاً عندما تصبح بالغة. إلى جانب صحة ما سبق، فقد وجد فريق Salk أنَّ هناك خطوة ضرورية أخرى، وهي العامل الناسخ Lhx2 في العصبونات البالغة التي تتحكم في نهاية المطاف بمصير العصبون.

تمت الدراسة على فئران تجارب حديثة الولادة، حيث قام العلماء بتفعيل العامل الناسخ Lhx2لتغيير وظيفة بعض العصبونات مباشرة بعد الولادة، وقد وجد العلماء أن بامكانهم استغلال Lhx2 لتغيير وظيفة بعض العصبونات الحسية، وفي هذه الحالة من الممكن زيادة مساحة أحد الباحات الحسية على حساب الأخرى (مما قد يساهم في علاج بعض الأمراض العصبية). إلا أنه من غير الواضح حالياً إن كان بالإمكان القيام بهذا التعديل الوظيفي على العصبونات في أي وقت بغض النظر عن عمر الكائن الحي.

ويتابع البروفسور O'Leary: "هذه الدراسة هي دليل على مرونة الدماغ وقدرته على الاستجابة للمحفزات الجينية بشكل جيد بعد الولادة، ولكننا لا نعلم متى سنتمكن من استغلال العامل الناسخ LHX2 عند البشر، لأنَّ الدراسة تمت فقط على فئران التجارب. إلا أننا بعد هذه الدراسة نستطيع نجزم بأنَّ الاتصالات العصبية لدى الأطفال حديثي الولادة لا تكون مكتملة، وقد تحتاج إلى سنوات حتى تكتمل وتصل إلى الشكل الوظيفي النهائي للعصبونات المعنية"، مما يعني أنه من الممكن تغيير وظيفة مجموعة معينة من العصبونات منذ ولادة الطفل وحتى وصوله إلى عمر معين غير معروف حالياً.

هذه الاكتشافات قد تساهم في نجاح التدخل المبكر لعلاج الأطفال المصابين بأمراض عصبية مثل شلل الأطفال والتوحد وغيرها من الأمراض المستعصية، ويبقى هذا مرتبطاً بإيجاد الآلية اللازمة لاستغلال LHX2 لدى البشر.

*عامل النسخ: هو بروتين مسؤول عن عملية تحويل DNA إلى RNA، وهذا جزء من العملية المسؤولة عن فك الشيفرة الوراثية في DNA وتحويلها إلى بروتينات فعالة في الجسم.

المصادر:

هنا

هنا