بینش جدید در مورد اهمیت میکروگلیا در کنترل رفتارهای مرتبط با اضطراب

برنده جایزه نوبل، ماریو کاپچی، دکترا، استاد برجسته ژنتیک انسانی در دانشکده پزشکی اسپنسر فاکس اکلس در دانشگاه یوتا و نویسنده ارشد این مطالعه

ناگاراجان می گوید: «این یک شگفتی بزرگ برای ما بود. “به طور معمول تصور می شود که فقط نورون ها می توانند رفتار ایجاد کنند. یافته های فعلی راه دومی را روشن می کند که مغز رفتارهایی را با استفاده از میکروگلیا ایجاد می کند.” در واقع، تحریک میکروگلیا با لیزر باعث شد نورون‌هایی که در کنار آنها نشسته بودند، با شدت بیشتری شلیک کنند، که نشان می‌دهد این دو نوع سلول با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند تا رفتارهای متفاوتی را ایجاد کنند.

این تحقیق نشان می دهد که محل و نوع میکروگلیا دو ویژگی هستند که به نظر می رسد برای تنظیم دقیق اضطراب و رفتارهای OCSD مهم هستند. Capecchi می گوید از آنجا، میکروگلیا با نورون ها و مدارهای عصبی خاص که در نهایت رفتار را کنترل می کنند، ارتباط برقرار می کنند. او می گوید: «ما می خواهیم در مورد ارتباطات دو طرفه بین نورون ها و میکروگلیا بیشتر بدانیم. “ما می خواهیم بدانیم چه چیزی مسئول آن است.” تعریف این فعل و انفعالات در موش ها می تواند به اهداف درمانی برای کنترل اضطراب بیش از حد در بیماران منجر شود.

مرجع مجله:

موش‌هایی که رفتارهای شبیه به OCSD دارند، نمی‌توانند در برابر آراستگی خود مقاومت کنند. آنقدر بدن خود را لیس می زنند که خزشان کنده می شود و پف می کنند. پیش از این، تیم Capecchi کشف کرده بود که جهش در ژنی به نام Hoxb8 باعث می‌شود موش‌ها نشانه‌هایی از اضطراب مزمن را نشان دهند و بیش از حد خود را اصلاح کنند. به طور غیر منتظره ای، آنها تشخیص دادند که منبع این رفتارها نوعی سلول ایمنی به نام میکروگلیا است. میکروگلیا که تنها 10 درصد از سلول‌های مغز را تشکیل می‌دهد، به عنوان «جمع‌کننده‌های زباله» مغز در نظر گرفته می‌شد که نورون‌های در حال مرگ را از بین می‌برد (شایع‌ترین سلول‌های مغزی) و پروتئین‌هایی با شکل غیرعادی. اکتشافات آنها همچنین از اولین اکتشافاتی بود که نشان داد میکروگلیاهای Hoxb8 برای کنترل رفتار از طریق برقراری ارتباط با مدارهای عصبی خاص مهم هستند.

آزمایش‌های بیشتر لایه دیگری از کنترل را توسط جمعیت میکروگلیا که Hoxb8 را بیان نمی‌کنند، نشان داد. تحریک میکروگلیاهای “non-Hoxb8” و Hoxb8 به طور همزمان از بروز اضطراب و رفتارهای مشابه OCSD جلوگیری کرد. این نتایج نشان داد که دو جمعیت میکروگلیا مانند یک ترمز و یک شتاب دهنده عمل می کنند. آنها در شرایط عادی یکدیگر را متعادل می‌کنند و زمانی که سیگنال‌ها از تعادل خارج می‌شوند، حالت بیماری ایجاد می‌کنند.

در کمال تعجب محققان، آنها می‌توانند رفتارهای مرتبط با اضطراب را با تلنگر یک سوئیچ فعال کنند. هنگامی که آنها از لیزر برای تحریک یک زیرجمعیت، میکروگلیا Hoxb8 استفاده کردند، موش ها بیشتر مضطرب شدند. هنگامی که لیزر میکروگلیا Hoxb8 را در قسمت‌های دیگر مغز فعال کرد، موش‌ها خود را اصلاح کردند. هدف قرار دادن میکروگلیاهای Hoxb8 در مکان دیگری اثرات متعددی داشت: اضطراب موش ها افزایش یافت، آنها خود را مرتب کردند و یخ زدند که نشان دهنده ترس است. هر زمان که دانشمندان لیزر را خاموش کردند، رفتارها متوقف شد.

اما اینکه میکروگلیا چگونه این وظایف را به انجام رساند یک راز باقی ماند. ناگاجاران برای کسب اطلاعات بیشتر به اپتوژنتیک روی آورد، تکنیکی که نور لیزر و مهندسی ژنتیک را با هم ترکیب می کند. او مانند انجام یک بازی ویدیویی، از لیزر برای تحریک جمعیت خاصی از میکروگلیا در مغز استفاده کرد.

Nagarajan، N.، & Capecchi، MR (2023). تحریک اپتوژنتیک میکروگلیا Hoxb8 موش در مناطق خاصی از مغز باعث ایجاد اضطراب، نظافت یا هر دو می شود. روانپزشکی مولکولی. doi.org/10.1038/s41380-023-02019-w.



منبع

مقدار کمی اضطراب خوب است. اضطراب به ما انگیزه می دهد، ما را تحریک می کند، و به ما فشار بیشتری می دهد که می گوید: «من می توانم». اما دوز زیادی از اضطراب بر ما غلبه می کند. ما از نظر ذهنی فلج می شویم، قلب تندتر می زند، عرق می کنیم و سردرگمی در ذهن ما می نشیند.


محققان نشان دادند که مانند دکمه‌های روی کنترل‌کننده بازی، جمعیت‌های میکروگلیا خاص رفتارهای اضطراب و OCSD را فعال می‌کنند در حالی که دیگران آن‌ها را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، میکروگلیا با نورون ها ارتباط برقرار می کند تا رفتارها را فراخوانی کند. یافته ها، منتشر شده در روانپزشکی مولکولی، در نهایت می تواند به رویکردهای جدیدی برای درمان های هدفمند منجر شود.

همه گیری و پیامدهای آن اضطراب را به سطوح جدیدی رسانده است. اما ریشه‌های بیماری‌های مرتبط با اضطراب، از جمله اختلال طیف وسواس فکری-اجباری (OCSD)، هنوز نامشخص است. در یک مطالعه جدید، دانشمندان دانشگاه یوتا بهداشت بینش هایی را در مورد اهمیت یک نوع سلول کوچک در مغز – میکروگلیا – در کنترل رفتارهای مرتبط با اضطراب در موش های آزمایشگاهی کشف کردند. به طور سنتی تصور می‌شود که نورون‌ها (نوع غالب سلول‌های مغزی) رفتار را کنترل می‌کنند.

منبع:

نوین ناگاجاران، دکترای ژنتیک و عصب شناس در U of U Health و نویسنده اصلی این مطالعه، می گوید: «این کار منحصر به فرد است و عقاید فعلی درباره نقش عملکرد میکروگلیا در مغز را به چالش کشیده است.

دستکاری میکروگلیا

مکانیسم های تازه شناسایی شده می توانند برای حفظ رفتارها در محدوده سالم در شرایط عادی مهم باشند. Capecchi می گوید، در شرایط پاتولوژیک، مکانیسم ها می توانند رفتارهایی را تحریک کنند که ناتوان کننده می شوند.