محققان در انستیتوی کارولینسکا موفق به نقشه برداری از انواع نورون های متشکل از سیستم عصبی روده در موش ها شدند. این مطالعه همچنین نحوه تشکیل نورون های مختلف در طی رشد جنین را توصیف می کند، فرایندی که اصول مختلفی را برای سلول های عصبی مغز دنبال می کند.
دستگاه گوارش (GI) تقریباً هفت متری ما، دارای نورونهای عملکردی مختص خود است. از آنجا که این سیستم عصبی روده (ENS) به طور خودکار عمل می کند، گاهی از آن به عنوان مغز “دوم” یا ” مغز شکمی” یاد می شود.
در حالی که سیستم عصبی روده، حرکت عضلات (peristalsis) در روده و تعادل مایعات و جریان خون آن را کنترل می کند، همچنین با سیستم ایمنی بدن و میکروبیوم ارتباط برقرار می کند. بنابراین تأثیر سیستمیکی بر بدن دارد و تصور می شود در طیف وسیعی از بیماری ها نقش دارد. تخمین زده می شود که حدود 30 درصد از جمعیت با عوارض گوارشی دائمی زندگی کنند.
با استفاده از توالی یابی تک سلولی، روشی که دانشمندان را قادر می سازد تا سلول ها را با تعیین اینکه کدام ژن ها در آنها فعال هستند، دسته بندی و طبقه بندی کنند، اکنون محققان موسسه کارولینسکا نقشه نورون های تشکیل دهنده سیستم عصبی روده موش را تهیه کردند.
به طور تقریبی، عملکرد نورون را می توان به حسی، حرکتی یا بین عصبی تقسیم کرد. اکنون محققان موفق به توصیف زیرگروه های این سلول های عصبی شده اند – در مجموع، آنها دوازده نوع مختلف نورون سیستم عصبی روده، از جمله زیر گروه های نورون های حسی را شناسایی و طبقه بندی کرده اند، برخی از آنها توسط مواد موجود در روده فعال می شوند و بر سیستم ایمنی بدن تأثیر می گذارند. در حالی که دیگران به صورت مکانیکی تحریک می شوند.
محققان همچنین نحوه تشکیل سلول های عصبی دستگاه گوارش در حین بارداری را بررسی کردند و دریافتند که روند بلوغ، اصول مختلفی را نسبت به سیستم عصبی مرکزی (CNS) دنبال می کند. در CNS، سلول های عصبی از سلول های بنیادی بالغ می شوند که “از قبل برنامه ریزی شده” اند و بسته به موقعیت مکانی خود، نوع خاصی از نورون را تشکیل می دهند، زیرا انواع مختلف نورون در مکان های مختلف CNS مورد نیاز است.
از طرف دیگر، در سیستم عصبی روده به همان ترکیب سلولهای عصبی در کل طول روده نیاز است. بنابراین مشخص نیست که سلولهای سیستم عصبی روده چگونه “می دانند” به چه چیزی بالغ شوند. در این مطالعه، محققان نشان می دهند که انواع مختلف سلول های عصبی در سیستم عصبی روده پس از بلوغ سلول ها به سلول های عصبی ایجاد می شود.
“آنچه ما در آینده انجام خواهیم داد، فعال کردن سیستماتیک نورون های مختلف در سیستم عصبی روده در موش ها برای بررسی چگونگی عملکرد دستگاه گوارش است.”
“این به ما امکان می دهد تا در مورد نورون های مختلف دانش عملکرد مفصلی تولید کنیم. بنابراین، می توانیم بخشی را که نورون ها در بیماری های مختلف روده ایفا می کنند، دریابیم و اهداف داروهای جدید را شناسایی کنیم.”
“یافته های جدید ما در مورد ایجاد سیستم عصبی روده همچنین زمینه را برای روش های بهتر” تولید “نورون های روده ای خاص فراهم می کند. قابل تصور است که در نهایت ممکن است برای درمان یا تسکین بیماری های مختلف روده، به وجود بیاید.”
برای اطلاعات بیشتر به مؤسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
Diversification of molecularly defined myenteric neuron classes revealed by single-cell RNA sequencing, Nature Neuroscience (2020). DOI: 10.1038/s41593-020-00736-x , www.nature.com/articles/s41593-020-00736-x