همانطور که از تحقیقات خودمان می دانیم، در مغز در حال رشد، Ezrin عمدتاً در سلول های عصبی در حال رشد یافت می شود و همچنین در مغز بالغ در برآمدگی های محیطی آستروسیت ها یافت می شود. اما تاکنون هیچ جامعی وجود نداشته است in vivo مطالعات اهمیت عملکردی آن برای سیستم عصبی.”
به عنوان بخشی از یک پروژه تحقیقاتی دکتری، in vivo بنابراین مطالعات بر روی موش هایی انجام شد که فاقد پروتئین Ezrin در سیستم عصبی بودند. تحقیقات در درجه اول بر روی قشر مغز متمرکز بود. توجه ویژه ای به آستروسیت ها و پیچک های آنها به منظور بررسی جزئیات بیشتر نقش Ezrin در رشد مغز و در عملکرد مغز بزرگسالان شد.
کمبود ازرین بر رشد مغز تأثیر نمی گذارد
امروزه اعتقاد بر این است که آستروسیت‌ها از طریق شاخه‌های تابشی خود (معروف به پیچک‌های آستروسیت)، نقش مهمی در انتقال سیگنال در مغز دارند، که با آنها واسطه تماس بین سلول‌های عصبی و عروق خونی هستند. در میان دیگر بلوک های سازنده مهم، پروتئین Ezrin به وفور در پیچک های آستروسیت یافت می شود. این نشان می دهد که ازرین برای عملکرد آستروسیت ها در طول رشد عصبی مغز نیز مهم است. اگرچه ازرین به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است درونکشتگاهی در کشت سلولی، تا کنون تعداد کمی وجود داشته است in vivo بررسی نقش این پروتئین در آستروسیت ها.
شاکه، اس. و همکاران (2022) کمبود ازرین باعث افزایش تنظیم پروتئین اسیدی فیبریل گلیال و یک فنوتیپ آستروسیتی واکنشی متمایز می شود. گلیا. doi.org/10.1002/glia.24253.
منبع
آستروسیت ها، سلول های کوچک ستاره ای شکل، نقش مهمی در انتقال سیگنال در مغز دارند. از آنجایی که پروتئین Ezrin به وفور در پیچک های آستروسیت یافت می شود، فرض بر این است که در عملکرد مغز نقش دارد. محققان موسسه پیری لایبنیتس – موسسه فریتز لیپمن (FLI) در ینا، آلمان، in vivo مطالعاتی در مورد عملکرد و نقش ازرین در رشد مغز و مغز بزرگسالان. در حالی که کمبود Ezrin تأثیر کمی بر رشد دارد، پردازش سیگنال و شکل آستروسیت ها را تغییر می دهد. به نظر می رسد که این اثرات به طور موثری سمیت انتقال دهنده های عصبی، به ویژه گلوتامات را کاهش می دهد و در نتیجه از موش ها در برابر استرس (مثلا سکته مغزی) محافظت می کند.
آستروسیت ها سلول های ستاره ای شکل در مغز هستند که نقش مهمی در حفظ سد خونی مغزی، تامین مواد مغذی سلول های عصبی و حذف محصولات متابولیک دارند. با بیش از 50 درصد، آنها اکثریت سلول های گلیال را تشکیل می دهند، سلول های پشتیبان در مغز، که تا همین اواخر به عنوان چیزی بیشتر از نوعی “چسب” برای نگه داشتن سلول های عصبی در کنار هم تلقی می شدند. اما این دیدگاه در سال های اخیر به ویژه در مورد آستروسیت ها به شدت تغییر کرده است.
پروفسور هلن موریسون، موسسه لایبنیتس در مورد پیری – موسسه فریتز لیپمن (FLI) در ینا، آلمان
فقدان Ezrin همچنین منجر به تنظیم مثبت GFAP می شود، یک پروتئین رشته گلیال که در آستروسیت ها یافت می شود و مسئول خواص مکانیکی، تحرک و شکل سلولی آنها است. افزایش سطح GFAP نشان دهنده این است که آستروسیت ها در ظاهر خود دچار تغییرات مورفولوژیکی شده اند و “وضعیت واکنشی” را اتخاذ کرده اند که در آسیب مغزی یا بیماری نیز دیده می شود.
آیا از دست دادن ازرین می تواند به جلوگیری از سکته کمک کند؟
در یک مطالعه اخیر، گروه تحقیقاتی “بازسازی اعصاب” به سرپرستی پروفسور هلن موریسون از موسسه پیری لایب نیتس – موسسه فریتز لیپمن (FLI) در ینا، آلمان، اکنون نقش ازرین در رشد مغز و چگونگی عدم وجود آن را کشف کرده است. می تواند مغز را برای به حداقل رساندن آسیب پس از استرس، مانند سکته مغزی آماده کند. این مطالعه اخیراً در مجله مشهور منتشر شده است گلیا.
ازرین چه نقشی در رشد مغز دارد؟
دکتر استفان شاکه که تز دکترای خود را در مورد این موضوع نوشت: “در ابتدا کاملاً شگفت زده شدیم که موش ها علیرغم کمبود ازرین کاملاً طبیعی رشد کردند. در مقایسه با موش های نوع وحشی، آنها همچنین هیچ نقص آشکاری در یادگیری یا حافظه نشان ندادند.” این موضوع. طبق ظاهر، همانطور که مغز رشد می‌کند، پروتئین‌های مرتبط از نظر ساختاری و عملکردی بسیار شبیه ازرین عملکرد گمشده آن را بر عهده می‌گیرند و بنابراین از دست دادن آن را خنثی می‌کنند. تنها هنگام کاوش در محیط‌های جدید، موش‌های اصلاح‌شده رفتار متفاوت و کندی از خود نشان دادند که نشان‌دهنده تغییرات در پردازش سیگنال‌های عصبی است.
کمبود ازرین بر متابولیسم گلوتامات تأثیر می گذارد و شکل آستروسیت ها را تغییر می دهد
در مطالعات بعدی، نشان داده شد که – در مقایسه با موش‌های نوع وحشی – تغییرات آستروسیت‌های ناشی از غیبت ازرین، این موش‌ها را بهتر از استرس محافظت می‌کند، مانند سکته مغزی ایسکمیک، که در آن دیگر خون و اکسیژن کافی به مغز نمی‌رسد. به دلیل انسداد شریان این موش‌ها می‌توانند سکته مغزی را بسیار بهتر از خویشاوندان نوع وحشی خود تحمل کنند، زیرا به دلیل تنظیم مثبت GLAST، آنها قبلاً یاد گرفته‌اند که مضرات و سمیت انتقال‌دهنده‌های عصبی، به‌ویژه گلوتامات را کاهش دهند، که می‌تواند منجر به اضافه بار محرک و مرگ نورون‌ها شود. پروفسور موریسون توضیح می دهد که دوز بسیار زیاد است.
بنابراین، مطالعه ما نه تنها اولین بینش های مهم را در مورد اهمیت پروتئین Ezrin برای عملکرد آستروسیت ها در بدن ما ارائه می دهد، بلکه به یک راه ممکن برای دستیابی به نتیجه درمانی بهبود یافته پس از سکته مغزی در صورت سمیت عصبی – آسیب و مرگ نورون ها اشاره می کند. ناشی از تجمع بیش از حد گلوتامات – می توان به طور موثر از آن جلوگیری کرد. تحقیقات بیشتر این احتمال را بررسی خواهد کرد.
مرجع مجله:
قدرت انتقال سیگنال، از جمله، با مقدار گلوتامات آزاد شده و مدت زمانی که انتقال دهنده عصبی دوباره جذب می شود (و در نتیجه انتقال به پایان می رسد) کنترل می شود. در انتقال سیگنال، نقش مهمی توسط پروتئین GLAST ایفا می‌شود که مستقیماً در بازجذب گلوتامات نقش دارد. در غیاب Ezrin، مقدار GLAST افزایش می‌یابد که احتمالاً بازجذب گلوتامات را تسریع می‌کند. در نتیجه، انتقال سیگنال هم ضعیف و هم کوتاه می شود. این می تواند توضیحی ممکن برای رفتار اکتشافی کندتر موش های اصلاح شده باشد.
موسسه لایب نیتس در مورد پیری – موسسه فریتز لیپمن (FLI)
منبع:
روش‌های بافت‌شناسی و آنالیزهای پروتئوم توانستند نشان دهند که فقدان Ezrin فرآیندهای بیولوژیکی مهم سلولی، مانند متابولیسم گلوتامات را تغییر می‌دهد. گلوتامات یکی از مهم ترین انتقال دهنده های عصبی تحریکی در سیستم عصبی مرکزی است و برای انتقال سیگنال بین سلول های عصبی حیاتی است.