به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، دیسپلازی کورتیکال فوکال (FCD) یکی از ناهنجاری‌های تکاملی مغز است که به‌عنوان یکی از علل اصلی صرع مقاوم به دارو شناخته می‌شود. این ناهنجاری با تغییرات ساختاری و عملکردی در قشر مغز همراه است که منجر به بروز تشنج‌های مکرر و مقاوم به درمان می‌شود. در سال‌های اخیر، با پیشرفت تکنیک‌های مولکولی و ژنومی، درک محققان از مکانیسم‌های زیربنایی FCD بهبود یافته است. مطالعه‌ای که پژوهشگران در سال ۲۰۲۴ منتشر شد، با استفاده از پروفایل‌سازی تک‌سلولی چندوجهی، به بررسی آسیب‌پذیری نورونی و حالت‌های پاتولوژیک سلولی در FCD  پرداخته است.

روش‌شناسی مطالعه

در‌این‌‌مطالعه، محققان از تکنیک‌های توالی‌یابی تک‌سلولی چندوجهی برای تحلیل بافت‌های مغزی بیماران مبتلا به FCD نوع IIa  و  IIb استفاده کردند. دانشمندان با بررسی هسته سلول‌ها و مکانیسم‌های مولکولی با اندازه‌گیری‌های همزمان، دسترسی کروماتین و بیان ژن مورد بررسی قرار دادند. این روش به آن‌ها امکان داد تا به‌طور دقیق‌تر به تحلیل تغییرات سلولی و مولکولی در سطح تک‌سلولی بپردازند و نقشه‌ای جامع از حالت‌های مختلف سلولی در FCD ترسیم کنند.

یافته‌های کلیدی

کاهش نورون‌های تحریکی لایه‌های بالایی قشر مغز: تحلیل‌های یکپارچه نشان داد که در بیماران مبتلا به FCD، کاهش قابل‌توجهی در تعداد نورون‌های تحریکی لایه‌های بالایی قشر مغز وجود دارد. این کاهش ممکن است به اختلال در شبکه‌های نورونی و بروز تشنج‌های صرعی منجر شود.

شناسایی جمعیت خاصی از سلول‌ها با بیان پروتئین NEFM: محققان جمعیتی از سلول‌ها را شناسایی کردند که پروتئین NEFM را بیان می‌کنند و شامل نورون‌های دیسمورفیک هستند. این سلول‌ها در ضایعات FCD مشاهده شدند و ممکن است نقش مهمی در پاتوژنز این ناهنجاری ایفا کنند.

تغییرات در سلول‌های گلیال: در مورد سلول‌های گلیال، تغییری به سمت جمعیت‌های نابالغ آستروسیتی با ویژگی‌های آستروسیت‌های واکنشی و سلول‌های بالونی مشاهده شد. این تغییرات نشان‌دهنده پاسخ‌های التهابی و واکنشی در بافت مغزی مبتلا به FCD است.

حالت‌های فعال‌شده میکروگلیا در FCD نوع IIb: در FCD نوع IIb، حالت‌های فعال‌شده میکروگلیا شناسایی شد که نشان‌دهنده نقش التهاب عصبی در پاتوژنز FCD است. این یافته‌ها بر اهمیت مسیرهای التهابی در توسعه و پیشرفت FCD تأکید می‌کنند.

نقش مسیرهای التهابی در دیسپلازی کورتیکال فوکال

یکی از جنبه‌های مهم مطالعه جدید، بررسی دقیق مسیرهای التهابی در دیسپلازی کورتیکال فوکال (FCD) بود. محققان این مطالعه دریافتند که در نوع  IIb این بیماری، فعالیت میکروگلیاها به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافته است. این سلول‌های ایمنی در مغز مسئول پاسخ‌های التهابی هستند و نقش کلیدی در فرآیندهای عصبی ایفا می‌کنند. افزایش فعالیت میکروگلیاها می‌تواند به تخریب نورون‌های سالم و تشدید علائم بیماری منجر شود. این یافته‌ها می‌توانند مسیرهای درمانی جدیدی را برای کاهش التهاب در بیماران مبتلا به  FCD معرفی کنند.

 نقش اختلالات اپی‌ژنتیکی در پیشرفت بیماری

بررسی‌های مولکولی انجام‌شده در این مطالعه نشان داد که تغییرات اپی‌ژنتیکی در بیماران مبتلا به FCD نقش مهمی در تنظیم بیان ژن‌های مرتبط با رشد و عملکرد نورونی ایفا می‌کنند. تغییر در دسترسی کروماتین به برخی نواحی ژنومی، به‌ویژه در سلول‌های عصبی غیرطبیعی، می‌تواند در ایجاد حالت‌های پاتولوژیک مشاهده‌شده در این بیماران نقش داشته باشد. این نتایج می‌تواند به توسعه روش‌های درمانی مبتنی بر تنظیم اپی‌ژنتیک کمک کند که ممکن است باعث کاهش علائم صرعی در این بیماران شود.

 تفاوت‌های بین انواع مختلف FCD

یکی از یافته‌های جالب مطالعه انجام شده توسط این تیم نحقیقاتی، شناسایی تفاوت‌های بارز بین FCD نوع  IIa وIIb   بود. در‌حالی‌که هر دو نوع با کاهش تعداد نورون‌های تحریکی و تغییرات در سلول‌های گلیال همراه بودند، FCD نوع IIb تغییرات گسترده‌تری در مسیرهای التهابی و فعال‌سازی میکروگلیا نشان داد. این تفاوت‌ها می‌توانند نشان‌دهنده نیاز به رویکردهای درمانی متمایز برای هر نوع از بیماری باشند.

 ارتباط  FCD با سایر بیماری‌های عصبی

یکی دیگر از جنبه‌های مهم این مطالعه، بررسی شباهت‌های FCD با سایر بیماری‌های عصبی مانند بیماری آلزایمر و اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) بود. برخی از مسیرهای زیستی تغییر‌یافته در بیماران مبتلا به FCD، پیش‌تر در بیماری‌های تحلیل‌برنده عصبی نیز مشاهده شده بودند. این شباهت‌ها نشان می‌دهند که ممکن است مکانیسم‌های مشترکی در ایجاد و پیشرفت این بیماری‌ها نقش داشته باشند و یافته‌های این مطالعه می‌توانند به درک بهتری از سایر بیماری‌های مغزی کمک کنند.

پیامدهای بالینی و آینده تحقیقات

این مطالعه نشان داد که استفاده از پروفایل‌سازی تک‌سلولی چندوجهی می‌تواند به شناسایی اهداف درمانی جدید برای FCD کمک کند. محققان پیشنهاد کردند که رویکردهای جدیدی مانند تعدیل فعالیت میکروگلیا یا تنظیم مسیرهای اپی‌ژنتیکی می‌توانند به کاهش علائم بیماران کمک کنند. در‌آینده، تحقیقات بیشتری برای آزمایش داروهای هدفمند بر اساس این یافته‌ها ضروری خواهد بود. همچنین، مطالعات مشابه در سایر ناهنجاری‌های مغزی می‌توانند به درک جامع‌تری از مکانیسم‌های بیماری و توسعه درمان‌های نوین منجر شوند.

اهمیت مطالعه تک‌سلولی در بیماری‌های عصبی

در سال‌های اخیر، پیشرفت در فناوری‌های تک‌سلولی انقلابی در درک بیماری‌های عصبی ایجاد کرده است. برخلاف روش‌های سنتی که بیان ژن را در سطح جمعیتی از سلول‌ها بررسی می‌کردند، روش‌های تک‌سلولی امکان تحلیل دقیق تغییرات در هر سلول را فراهم می‌کنند. این فناوری به محققان اجازه می‌دهد تا انواع مختلف سلول‌های درگیر در بیماری‌هایی مانند دیسپلازی کورتیکال فوکال (FCD) را شناسایی کرده و تغییرات اختصاصی در مسیرهای مولکولی را بررسی کنند. چنین رویکردی می‌تواند منجر به توسعه درمان‌های شخصی‌سازی‌شده و مؤثرتر برای بیماران مبتلا به اختلالات عصبی شود.

مطالعات مشابه و تکمیلی

مطالعات دیگری نیز با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته به بررسی ناهنجاری‌های مغزی و پروفایل‌های سلولی پرداخته‌اند. به‌عنوان مثال، در مطالعه‌ای با عنوان "بررسی پروفایل بیانی miRNAهای اگزوزومی در سلول‌های سرطانی سرویکس (HeLa)  در مقایسه با سلول‌های سالم و بررسی ژن‌های کلیدی وابسته به آن‌ها، محققان با استفاده از آنالیزهای بیوانفورماتیکی به شناسایی miRNAها، ژن‌ها و مسیرهای مربوط به آن‌ها در اگزوزوم‌های مشتق شده از سلول سرطانی سرویکس پرداختند. این مطالعه نشان داد که miRNAهای اگزوزومی می‌توانند به‌عنوان بیومارکرهای تشخیصی و یا اهداف درمانی در سرطان سرویکس در نظر گرفته شوند. همچنین، در مطالعه‌ای دیگر، محققان با استفاده از شبکه‌های عصبی کانولوشن به جداسازی هسته سلول‌های سرطانی در تصاویر هیستوپاتولوژی پرداختند. این روش می‌تواند به بهبود تشخیص و درمان سرطان‌های مختلف کمک کند.

نتیجه‌گیری

مطالعه اخیر با ارائه اطلس سلولی چندوجهی از FCD، منبعی ارزشمند برای درک بهتر این ناهنجاری و توسعه رویکردهای درمانی جدید فراهم کرده است. این یافته‌ها می‌توانند به شناسایی اهداف درمانی جدید و بهبود روش‌های تشخیصی و درمانی برای بیماران مبتلا به FCD کمک کنند.

پایان مطلب./