عزيزو عبد الرحمان
الحوار المتمدن-العدد: 6617 - 2020 / 7 / 13 - 19:17
المحور:
الطب , والعلوم
مادة الميليين ودورها في الحركة الخلوية للخلية العصبية والتوحد : قد سبق الاشارة الى دور مادة الميلين في تنسيق مسارات النمو في فترة الحمل_ انظر فترة الحمل والتوحد _ وهنا سوف نركز على دور الميلين في الانقسام الخلوي للخلية العصبية بالاساس ، المتفق عليه أن الميلين يبدأ إنتاجه في الأسبوع الرابع عشر من مراحل تطور الجنين، عن طريق الخلايا الدبقية وخلايا شوان ؛ يحدث الميالين في معظم الثدييات أثناء نمو ما بعد الولادة ويعتمد الجهاز العصبي على طبقة الميلين كطبقة عازلة كما يستخدمها في منع تلف الألياف العصبية ونقل السيال العصبي بسرعة أكثر حيث ينتقل السيال العصبي من عقدة إلى عقدة عن طريق عملية التوصيل الراقص أو القافز، التي يمكنها زيادة سرعة التوصيل لعشرة أضعاف دون التأثير على قطر الألياف العصبية. الظاهر اذن أن هناك اليات تتحكم في الميلين بما في ذلك التضمين المحوري والنمو النخاعي الشعاعي يمكن تسمتيها آليات ماقبل الميالين
إن الغرض الرئيسي من المايلين هو زيادة السرعة التي تنتشر بها النبضات الكهربائية على طول الألياف ففي الالياف الغير مزودة بالميلين فان الاشارة تنتقل كموجات مستمرة ، بينما تنتشر أسرع في الألياف المزودة بالمايلين ، عن طريق التوصيل الملحي. هذا الأخير أسرع بشكل ملحوظ من السابق ، المايلين يقلل من السعة ويزيد المقاومة الكهربائية عبر الغشاء المحوري (المحور)
في حين أن دور المايلين كـ "عازل محوري" راسخ ، فإن الوظائف الأخرى للخلايا المايلينية أقل شهرة منها تعزيز فسفرة الخيوط العصبية ، وبالتالي زيادة قطر أو سماكة المحوار في المناطق الداخلية. كما يساعد جزيئات الكتلة على المحور العصبي (قنوات الصوديوم ذات الجهد الكهربائي) في عقدة رانفييه (node of Ranvier) او ما يعرف ب (فجوات غمد المايلين) كما تنظم الميلانين نقل الهياكل الهيكلية الخلوية والعضيات مثل الميتوكوندريا (Mitochondrion) ، على طول المحور العصبي. في عام 2012 ، ظهرت الأدلة لدعم دور الميلين في "تغذية" المحور العصبي. اعتبر البحث أن الميالين تعمل بمثابة "محطة وقود" محلية للمحور ، والتي تستخدم قدرا كبيرا من الطاقة لاستعادة التوازن الطبيعي للأيونات
يحتمل أنه من بين هذه الاليات عملية الفرز المحوري ( axonal sorting) حيث تقوم خلايا شوان (Schwann cells) بفصل المحاور الفردية ثم تنمو وحدة axon-myelin بعد ذلك وتكبر في الحجم ، لتصل إلى 1 مم أو أكثر تعمل خلايا شوان على تكوين طبقة الميلين وتجديدها باستمرار. هذه الطبقة أيضا ليست متصلة ولكنها تتقطع على أبعاد منتظمة عن طريق خلايا شوان التي تمتد على امتداد الألياف العصبية تسمى الفجوة الموجودة بين كل خلية شوان والأخرى بـعقدة رانفيير أما خلايا شوان التي لا تصاحبها طبقة الميلين فدورها هو الحفاظ على سلامة الألياف العصبية.
من المقترح عليما أن تبدأ خلايا شوان عملها أثناء المرحلة الجنينية حيث تقوم بالدوران بشكل حلزوني حول الألياف العصبية أكثر من 100 مرة. يبلغ طول خلية شوان مليمتر واحد لذا يحتاج تغطية المحور العصبي الواحد إلى مئات وأحيانا آلاف من خلايا شوان، حيث يمتد العصب أحيانا بطول الجسم كله.كما ذركنا سابقا في بعض الأعصاب ، قدرة خلايا شوان على تجديد طبقة الميلين تتناقص مع الزمن، وإذا تم فصل خلايا شوان عن المحور العصبي فإن العصب يموت، ولا يفيد إعادة تكوينه إلا إذا عادت خلايا شوان للعمل حتى تقوم بتدعيمه. يتم التحكم في الآليات التنظيمية للميالين من خلال التفاعل المغذي لجينات معينة وبالتالي فان الاضطرابات المسجلة في تفاعلات هذه الجينات قد توثر على تشكيل مادة الميلين عبر خلايا شوان
من بين هذه الاضطرابات المسجلة في تشكيل مادة الميليين اضطراب عامل ترجمة النسخ Krox-20 الذي يتم تنشيطه في خلايا شوان قبل بداية الميلين ويودي تعطيله الى حجب هذه الخلايا في مرحلة مبكرة من تمايزها مما يعطل هملية تشكيل المحاور والفرز الخلوي ، وبالتالي يمنع الميلين في الجهاز العصبي المحيطي. لذلك فانه من المرجح أن يتحكم Krox-20 في مجموعة من الجينات المطلوبة لاستكمال عملية الميالين في الجهاز العصبي المحيطي. وجدت الأبحاث أنه عندما يتم حذف Krox20 في الفئران ، فانها تعاني من عيوب كبيرة في الدماغ. تشمل هذه العيوب ، على سبيل المثال لا الحصر ، العيوب في تكوين العقد الحسية القحفية عقد غير منظمة و متشابكة فيما بينها عند دخولها جذع الدماغ ، اندماج معقد للعصب اللساني البلعومي كما أظهرت بعض الدراسات وجود علاقة ثابتة بين اضطراب هذا البروتين ومتلازمة ريت (RTT) التي تعد أحد أشكال التوحد وانخفاض شائع في مستوى البروتين في القشرة الدماغية للأطفال التوحديين مما يدل على أن هذا البروتين بالغ الاهمية لنضوج الخلايا العصبية بعد الولادة
في الآونة الأخيرة ، ظهر دور مسار Hippo و YAP / TAZ (Hippo signaling pathway) في دمج الإشارات الميكانيكية والميالين في خلايا شوان وارتبط بنمو الميلين الطولي أثناء التطور حيث يؤثر التعبير الجيني المتغير الناتج عن تثبيط YAP / TAZ على عدد الخلايا عن طريق تثبيط تكاثر الخلايا وتعزيز استماتتها ، قدمت الدراسات الحديثة رؤى جديدة حول إشارات هذا المسار ، وتوضيح الآليات الجديدة المعتمدة على الفسفرة والمستقلة لتثبيط YAP / Yki وعوامل نسخ YAP الجديدة والجينات المستهدفة ، والبنية ثلاثية الأبعاد YAP-TEAD وهناك المزيد من الأدلة على تورط هذا المسار في الاضطرابات العصبية حيث تشير أدلة كبيرة إلى أن اضطرابات طيف التوحد (ASD) ، والفصام (SCZ) ، والاضطراب ثنائي القطب (BD) والوسواس القهري (OCD) تشترك في المسببات الجزيئية المشتركة والتي من بينها مسارات الدوبامين والحساسية السيروتونية ، وشبكة جينات قناة أيون الكالسيوم ذات البوابات ، واستقلاب الفولات ، وتنظيم إشارات الميليين
ويجمع الباحثون على أن الاضطراب في المسار يبدأ دوما من المرحلة الجنينية حيث أشارت دراسة وجدت دراسات ( سونبرغ ) (Swanberg ) (2009) أن بروتين (AMOT) يلعب دورا في ذلك كانت النتيجة عندما تمت إزالة كل من AMOT و AMOTL2 من الجنين ، توطين YAP النووي وتعبير CDX2 بشكل موحد في جميع الخلايا ، مما يشير إلى أن AMOT و AMOTL2 مطلوبان لتنشيط إشارة الميلايين .
مسار (PI3K-AKT1-mTOR) ايضا مساهم لتحفيز النمو المحوري الشعاعي ، وتوظيف OPCs والميالين التدريجي ، كما هو مقترح من طرف باحثين درسوا التطور الظاهري للخلايا العصبية الحبيبية التي تفتقر إلى (مماثل الفُسفاتاز) PTEN حيث يشارك هذا الجين في تنظيم دورة الخلية ، مما يمنع الخلايا من النمو والانقسام بسرعة كبيرة. هذا المسار ضروري مع ذلك ، لتعزيز النمو والانتشار على التمايز بين الخلايا الجذعية البالغة والخلايا الجذعية العصبية على وجه التحديد. الكثير من الدراسات أكدت أن هذا المسار مكونًا ضروريًا في التقوية العصبية طويلة المدى. وترتبط طفرات هذا الجين بطيف من الاضطرابات السريرية التي تتميز بآفات جلدية وصغر الرأس ، وفرط نمو الأنسجة
عموما يجب أن تجد الخلايا الجذعية العصبية في الدماغ التوازن بين الحفاظ على تعدداها من خلال التجديد الذاتي والتكاثر بدلاً من التمايز والهدوء وفي هذا الإطار يعد مسار PI3K / AKT أمرًا حاسمًا في عملية صنع القرار لهذه
الخلايا
المراجع :
Peltier J, O Neill A, Schaffer DV (September 2007). "PI3K/Akt and CREB regulate adult neural hippocampal progenitor proliferation and differentiation". Developmental Neurobiology. 67 (10): 1348–61.
_ Man HY, Wang Q, Lu WY, Ju W, Ahmadian G, Liu L, et al. (May 2003). "Activation of PI3-kinase is required for AMPA receptor insertion during LTP of mEPSCs in cultured hippocampal neurons". Neuron. 38 (4): 611–24.
_ Conti S1, Condò M, Posar A, Mari F, Resta N, Renieri A, Neri I, Patrizi A, Parmeggiani A. , Phosphatase and tensin homolog (PTEN) gene mutations and autism: literature review and a case report of a patient with Cowden syndrome, autistic disorder, and epilepsy. J Child Neurol. 2012 Mar
_ Rafalski VA, Brunet A (February 2011). "Energy metabolism in adult neural stem cell fate". Progress in Neurobiology. 93 (2): 182–203.
- Vishalini Emmenegger, Technologies to Study Action Potential Propagation With a Focus on HD-MEAs Published online 2019 Apr 26. doi: 10.3389/fncel.2019.00159
#عزيزو_عبد_الرحمان (هاشتاغ)
كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية
على الانترنت؟
|
ارسل هذا الموضوع الى صديق
|
حفظ - ورد
|
بحث
|
إضافة إلى المفضلة
|
للاتصال بالكاتب-ة
اليوتيوب
لينكدإن
تيلكرام
تمبلر
بلوكر
الموبايل
