سلول‌های ایمنی مغز موش در حدود سه هفته بالغ می‌شوند؛ در حالی که معادل‌های انسانی آن‌ها چهار تا هشت سال زمان نیاز دارند؛ زمان‌بندی غیرمعمول و کندی که ممکن است نحوه شکل‌گیری توانایی‌های شناختی برجسته مغز انسان را توضیح دهد.
میکروگلیاها فراوان‌ترین سلول‌های ایمنی مغز هستند. آن‌ها از مغز در برابر تهدیدات مهاجم محافظت کرده، نورون‌های آسیب‌دیده را پاکسازی می‌کنند و به شکل‌گیری مدارهای عصبی در هنگام رشد مغز کمک می‌رسانند. دانشمندان در مؤسسه زاکرمن دانشگاه کلمبیا اکنون برای اولین بار دریافته‌اند که میکروگلیاهای انسانی، درست مانند نورون‌های انسانی، بسیار کندتر از سلول‌های سایر حیوانات بالغ می‌شوند.
دکتر کارلوس دیاز-سالازار، نویسنده اصلی این پژوهش منتشرشده در نشریه Neuron گفت:
این تکامل کند ممکن است به میکروگلیاهای انسانی کمک کند تا با روش‌هایی اثرگذار بر مغز انسان، توانایی‌های شناختی پرقدرت ما را زمینه‌سازی کنند.
او این تحقیقات را در آزمایشگاه دکتر فرانک پولکس انجام داده است.
یک ژن انسانی به میکروگلیا اشاره دارد!
برای بیش از ۱۵ سال، آزمایشگاه دکتر پولکس روی ژن SRGAP2 تحقیق کرده است؛ یکی از چند دو جین ژنی که تنها در انسان تکثیر (مضاعف) شده‌اند. هدف این پژوهش، کشف تغییرات ژنتیکی است که به تمایز مغز انسان از سایر گونه‌ها کمک کرده‌اند.
دکتر پولکس پیش از این دریافت که نسخه‌های اختصاصی انسان از ژن SRGAP2 باعث افزایش تعداد سیناپس‌ها (ارتباطاتی که نورون‌ها از طریق آن‌ها با یکدیگر پیام مبادله می‌کنند) می‌شوند. این نسخه‌ها همچنین باعث می‌شوند سیناپس‌ها به طرز غیرمعمولی کند بالغ شوند؛ دو ویژگی خاص که نورون‌های انسانی را از سایر پستانداران متمایز می‌کند.
این رشد طولانی‌مدت، نورون‌هایی با اتصالات قوی‌تر و متراکم‌تر به سلول‌های مجاور تولید می‌کند که ظرفیت آن‌ها را برای پردازش و ذخیره‌سازی اطلاعات افزایش می‌دهد. پژوهش جدید نشان می‌دهد که تاثیر SRGAP2فراتر از نورون‌ها گسترش می‌یابد.
میکروگلیاها سال‌ها کندتر بالغ می‌شوند
دکتر دیاز-سالازار دریافت که نسخه‌های اختصاصی انسان از ژن SRGAP2 در میکروگلیا تقریباً ۱۰ برابر فراوان‌تر از نورون‌ها هستند.
دکتر پولکس، پژوهشگر ارشد مؤسسه زاکرمن به یاد می‌آورد:
بنابراین سوال این بود که “به چه دلیلی این ژن تا این حد در میکروگلیا فعال است؟”
تحقیقات دو دهه گذشته، درک دانشمندان از میکروگلیا را دگرگون کرده است. اگرچه این سلول‌ها با عفونت مبارزه می‌کنند و به ترميم بافت‌های آسیب‌دیده کمک می‌رسانند، اما نقش مهمی نیز در ساخت و توسعه مغزِ در حال رشد ایفا می‌کنند.
میکروگلیاها حدود ۵ تا ۱۰ درصد از سلول‌های مغز را تشکیل می‌دهند. در طول تکامل و رشد، آن‌ها کمک می‌کنند مشخص شود که نورون‌ها کدام سیناپس‌ها را حفظ و کدام را حذف کنند. آن‌ها همچنین می‌توانند واکنش‌پذیری سیناپس‌ها را در مدارهای مغزی کم یا زیاد کنند.
آزمایش‌های انجام‌شده با استفاده از موش‌ها و سلول‌های انسانی نشان داد که نسخه‌های اختصاصی انسان از SRGAP2 روند تکامل میکروگلیا را به شدت طولانی‌تر می‌کنند. میکروگلیاهای انسانی به چهار تا هشت سال زمان برای بلوغ نیاز دارند، در حالی که میکروگلیاهای موش این روند را در حدود سه هفته به پایان می‌رسانند.
دکتر دیاز-سالازار که اکنون پژوهشگر موسسه تحقیقات پزشکی Hospital del Mar در بارسلونا است، گفت:
این ژن به کنترل ریتم و سرعت تکامل نورون‌ها کمک می‌کند و طبیعت نیز آن را برای کنترل تکامل میکروگلیاهایی انتخاب کرده که برای رشد نورون‌ها بسیار حیاتی هستند؛ بنابراین آن‌ها در طول روند تکامل با یکدیگر همگام و هماهنگ می‌مانند.
زمان‌بندی کند ممکن است به مغز انسان شکل دهد!
در میان پستانداران، مغز انسان به دلیل دوره بلوغ طولانی‌مدت خود متمایز است. این دوره تکامل طولانی با نام “نئوتنی” (Neoteny یا نوپدیده‌ای) شناخته می‌شود و تصور می‌شود که در توانایی‌های شناختی پیشرفته انسان نقش دارد.
یافته‌ها نشان می‌دهند که SRGAP2 ممکن است بلوغ کند نورون‌ها و میکروگلیاهایی را که به هدایت رشد آن‌ها کمک می‌کنند، هماهنگ کند. نگه داشتن این انواع سلولی در یک جدول زمانی مشابه می‌تواند به میکروگلیا اجازه دهد تا در تمام طول دوره غیرمعمول و درازی که مغز انسان در حال شکل‌گیری است، بر اتصالات عصبی تاثیر بگذارد.
پژوهشگران اکنون قصد دارند دقیقاً بررسی کنند که ژن SRGAP2 چگونه پدیده نئوتنی را در نورون‌ها، میکروگلیاها و سایر سلول‌های مغزی ایجاد می‌کند.
دکتر پولکس گفت:
ما می‌خواهیم تمام عناصری را که به ساخت مغز انسان کمک می‌کنند درک کنیم تا بفهمیم چه چیزی ما را از دیدگاه تکاملی منحصر‌به‌فرد می‌کند. از آنجا که دانشمندان اخیراً دریافته‌اند میکروگلیاها در اختلالات تکامل عصبی و بیماری‌های زوال عصبی نقش دارند، یافته‌های ما، ما را یک گام به درک آنچه میکروگلیاهای انسانی را در زمینه بیماری‌های مغزی خاص می‌کند نزدیک‌تر می‌سازد.
منبع: Scitechdaily
