Beynin Bahçıvanları

Beynin Bahçıvanları

Microglia, geliştirme sırasında sinir ağlarını iyileştirmek ve iyileştirmek için sinapsları “erir”

Bahar geldi ve bahçıvanlar gelecek sezon için tohum ekiyor, gübreliyor ve ekiyor. Beyinde, yıl boyunca başka bir bahçıvan türü çalışıyor ve sinir ağlarının sahiplerinin uyum sağlamasına, büyümesine ve gelişmesine yardımcı olacak şekilde şekillendirildiğinden emin oluyor.

Mikroglia adı verilen bu bahçıvanlar, sağlıklı bir merkezi sinir sistemini korumak için artıkları ve ölü nöronları temizleyen, bağışıklık hücresi olarak işlev gören bir hücre türüdür. Bunu fagositoz adı verilen, bir hücrenin yakındaki nesneleri yutan süreçleri genişlettiği ve onları yuttuğu bir süreçle yaparlar. Bilim adamları, mikroglia’nın, sinaps içeren bir nöronun çıkıntıları olan akson kısımlarını tüketerek veya “budanarak” sağlıklı beyin gelişimine de yardımcı olduğuna inanıyor.

Sinapslar, nöronların birinden diğerine sinyal göndermelerini sağlayan temaslardır. Bu, mikroglia tarafından budamanın nöronlar arasındaki bağlantıları şekillendirdiği, beynimizin bölgeler arasında veya duyu organlarımızdan (cilt, kulaklar, burun, gözler) beynin bu uyaranları işleyen bölümlerine nasıl bilgi aktardığını belirlediği anlamına gelir.

Yakın zamana kadar, mikroglia tarafından akson budamasının kanıtı dolaylıydı ve canlı organizmalarda ( in vivo olarak bilinir ) hiçbir zaman gösterilmedi . Örneğin, araştırmalar, aksonların parçalarının mikroglia içinde bulunabileceğini ve bunların yutulduğunu düşündürdüğünü göstermiştir. Ayrıca, mikroglia tükendiğinde aksonlar uzar ve daha fazla sinaptik bağlantı kurar. Bu budamanın nöral gelişimi nasıl etkilediği ve fagositozun tek faktör olup olmadığı hakkında da sorular var.

The Neuro’daki Ed Ruthazer laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı Tony Lim, bu fenomen hakkında daha fazla bilgi edinmeye karar verdi. Yarı saydam olan Xenopus kurbağa yavrularını kullanarak , araştırmacıların canlıyken beyinlerini görmelerini sağlayan bir deney tasarladılar . Güçlü bir mikroskop kullanarak bozulmamış hayvandaki davranışlarını gerçek zamanlı olarak gözlemlemek için mikrogliaları kırmızı renkle ve retina ganglion hücrelerini yeşil ile etiketlediler.

Yeşil boyalı aksonların varlığında, kırmızı boyalı mikrogliadaki yeşil içerik arttı, bu da aksonlardan mikrogliaya protein transferini, yani fagositozda gerçekleşecek bir süreci düşündürdü. Birkaç şanslı vakada, araştırmacılar aksonlardan parça koparma eyleminde mikroglia görüntülerini yakalamayı başardılar!

 

Bu budamanın gelişimi nasıl etkilediğini değerlendirmek için, iribaşlardaki mikroglial hücreleri tükettiler ve bu retinal akson boyutunun arttığını ve görsel uyaranlara karşı normal davranışsal tepkileri değiştirdiğini buldular.

Vücuttaki hücreler, yüzeylerini genellikle bir “beni ye” sinyali olarak tanımlanan kompleman C3 adı verilen bir proteinle süsleyerek mikrogliayı onları kemirmeye teşvik eder. Bilim adamları, gen veritabanlarının hesaplamalı bir araştırmasını yaparak, aRCA3 adlı ve C3’ü inhibe etmesi gerektiğini tahmin ettikleri bir molekül belirlediler. Araştırmacılar, aksonların yüzeyinde aRCA3’ü ifade ettiler (veya süslediler) ve mikroglia’nın aksonu budamasını engellediğini doğruladılar. Bundan yola çıkarak, tamamlayıcı C3 proteininin, mikroglial hücreler tarafından kemirmek için akson parçalarını hedeflemede önemli bir rolü olduğu sonucuna varmışlardır.

Bunu kanıtlamak için, retinal ganglion hücre aksonları üzerinde kompleman C3’ün fazla seviyelerini ifade ettiler ve bunun aksonal budamayı arttırdığını buldular. Bu bulgu, insan kompleman yolundaki mutasyonların şizofreni duyarlılığının en güçlü genetik belirleyicileri arasında olduğu gerçeği göz önüne alındığında özellikle ilginçtir; bu, aksonların mikroglia tarafından fagositozu ile şizofreni ve otizm gibi nörogelişimsel bozukluklar arasında olası bir bağlantı olduğunu düşündürür.

Çalışma, mikroglia’nın gelişim sırasında uygun sinirsel kablolamayı destekleyen aksonları erittiğini gösteren ilk doğrudan, in vivo kanıtı gösteriyor. Bu modelde nöronlar, düzenleyici proteinleri ifade ederek budama ihtiyacını işaret eder. Microglia sonra git ve bahçe işlerini yap.

Yeşil boyalı aksonların varlığında, kırmızı boyalı mikrogliadaki yeşil içerik arttı, bu da aksonlardan mikrogliaya protein transferini, fagositozda gerçekleşecek bir süreci düşündürür.

Ruthazer, “Gelişimsel sinirbilimciler yıllardır bağışıklık sisteminin sağlıklı beyin gelişiminde önemli bir rolü olduğunu öne sürüyorlar” diyor. “Tony’nin çalışması, aksonal projeksiyonları şekillendirme eyleminde beynin kendi bağışıklık hücreleri olan mikroglia’yı doğrudan etkiliyor ve tamamlayıcı yolundaki genetik mutasyonların belirli nörogelişimsel bozukluklara yol açabileceği olası bir mekanizmayı ortaya koyuyor.”

 

norocermedya

Araç çubuğuna atla