به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در سال‌های اخیر، فهم ما از پیچیدگیِ مسیر رشد و تمایز Oligodendrocyte سلول‌هایی که میلین را در دستگاه عصبی مرکزی شکل می‌دهند به‌‌طرزی چشمگیر عمیق‌تر شده است. یکی از مسیرهایی که توجه زیادی را به خود جلب کرده، تأثیر اریتروپویئتین (EPO) و گیرنده‌اش (EPOR) بر این مسیر است.

یافته‌های کلیدی تحقیق جدید

محققان با بهره‌گیری از مدل‌های موشی و تحلیل تک هسته‌ایRNA در بخش هیپوکامپ موش بالغ، دریافتند که تجویز EPO (rhEPO) باعث تغییرات گسترده‌ای در رونویسیِ Oligodendrocyte شده است. در سطح ژنی، مسیرهای مرتبط با تمایز، اتصال سلولی، متابولیسم لیپیدها و تولید میلین به نحو چشم‌گیری فعال می‌شوند. هم‌زمان، ژن‌هایی که سلول را در وضعیت تکثیر نگه می‌دارند، پایین آورده می‌شوند. مسیرهای سیگنالی مانند GluR، انتقال چربی و فعالیت‌ متابولیکی میتوکندریایی نیز تحت تأثیر قرار دارند.

مقایسه با تحقیقات پیشین

یکی از مقالات پیش‌زمینه‌ای نشان می‌دهد که اریتروپویئتین در مدل‌های آسیب‌دیدگی مغز و بیماری‌های دمیلینه‌کننده مانند مولتیپل اسکلروزیس، توانایی تحریک تمایز OPC به Oligodendrocyteی تولیدکننده میلین را دارد و بیان ژن‌های میلین مانند MOG و MBP را افزایش می‌دهد. مورد دیگر، در سلول‌های اولیهOligodendrocyt  یا سلول‌های خطی آزمایشگاهی، نشان داده شده که EPO به سرعت ژن‌هایی را فعال می‌کند که مسئول حمل و نقل لیپیدها، متابولیسم چربی، و همچنین فاکتورهای رشد شناخته‌شده برای میلینه‌شدن‌اند. مثلاً Cd36 (فراهم‌آور حمل و نقل اسیدهای چرب)،Ppargc1a و Lipin1 از جمله آن‌ها هستند؛ این فعال‌سازی‌ها با پیمودن مسیری است که تمایز را تسهیل می‌کند. تحقیق جدید، این یافته‌ها را گسترش می‌دهد و نشان می‌دهد که این فرایندها نه فقط در شرایط آسیب یا مراحل ابتدایی رشد، بلکه در مغز بالغ و در شرایط فیزیولوژیک (یعنی بدون آسیب مشخص) نیز به‌کار می‌آیند. همچنین بر ضرورت بیانِ دقیقِ زیستی و تحلیل تک‌هسته‌ای تاکید دارد تا تغییرات مرحله‌ای در مسیر Oligodendrocyte قابل تفکیک باشند.

پیامدهای کارکردی برای شناخت و سلامت مغز

با افزایش بلوغ Oligodendrocyte و میلینه‌شدن مؤثرتر، ناقل عصبی‌ها سریعتر انتقال سیگنال عصبی را انجام می‌دهند. در هیپوکامپ، منطقه‌ای کلیدی برای حافظه و یادگیری، این قابلیت می‌تواند منجر به بهبود در عملکرد شناختی شود. موش‌هایی که گیرندهEPO را به‌طور خاص در Oligodendrocyte ناقص دارند، در آزمون‌های حافظه و یادگیری، نمرات پایین‌تری نشان می‌دهند؛ این امر نشان‌دهنده اهمیت مستقیم این مسیر در حفظ و ارتقای توانایی‌های شناختی است. از سوی دیگر، در شرایطی مانند ضربه مغزی، بیماری‌های دمیلینه‌کننده یا اختلالات متابولیکی عصبی، تحریک مسیر EPO/EPOR ممکن است راهی برای تسریع ترمیم میلین و بازیابی عملکرد عصبی باشد. علاوه بر این، تنظیم متابولیسم چربی در Oligodendrocyte می‌تواند به سلامت سلولی کمک کند، چون ساخت میلین نیاز به لیپیدهای خاص دارد و تأمین انرژی مورد نیاز در مراحل بلوغ افزایش می‌یابد. اگرچه داده‌ها قابل استناط هستند، چند نکته هنوز نیازمند بررسی‌اند. اولاً، چگونه دقیقاً EPO/EPOR سیگنال‌دهی را در مراحل متفاوت رشد Oligodendrocyte کنترل می‌کند؟ آیا مسیرهایی مثل ERK یا مسیرهای مهارکننده تکثیر دقیقاً در نقطه کنترل تمایز عمل می‌کنند یا نقش بازخوردی دارند؟ تحقیقات پیشین نشان داده‌اند که برخی فسفاتازها مانند Ptpre در این فرایند دخیل‌اند. ثانیاً، چقدر از این یافته‌ها در انسان قابل ترجمه است. بسیاری از مطالعات در موش یا درون‌بافت (in vitro) بوده‌اند؛ تفاوت‌های گونه‌ای، زمان‌بندی رشد مغزی، و محیط سلولی می‌توانند تأثیرات متفاوتی داشته باشند. آیا تحریک خود بدن به تولید EPO (با فعالیت بدنی، شناختی یا شرایط محیطی) می‌تواند به اندازه تزریق یا درمان دارویی مؤثر باشد و آیا ترکیب این تحریک با رژیم غذایی، آموزش شناختی یا سایر مداخلات توانبخشی، تأثیرات افزایشی نشان خواهد داد.

ارتباط با بیماری‌های دمیلینه‌کننده

یکی از مهم‌ترین حوزه‌هایی که نتایج این مطالعات می‌تواند به آن وارد شود، درمان بیماری‌هایی همچون مولتیپل اسکلروزیس است. در این بیماری، میلین به‌طور مکرر تخریب می‌شود و بازسازی آن بسیار ناکامل است. یافته‌ها نشان می‌دهند که مسیر EPO/EPOR می‌تواند ظرفیت ذاتی مغز برای ترمیم را افزایش دهد و به جایگزینی سریع‌تر میلین کمک کند. این موضوع در مدل‌های حیوانی تایید شده و امید می‌رود در آینده در درمان‌های انسانی نیز نقش محوری ایفا کند. همچنین، پژوهش‌ها نشان داده‌اند که درمان‌های ترکیبی شامل تحریک مسیرEPO همراه با داروهای تعدیل‌کننده سیستم ایمنی می‌تواند هم التهاب را کاهش دهد و هم فرایند میلینه‌سازی را تسریع نماید. این ترکیب، راهکاری بالقوه برای غلبه بر محدودیت‌های فعلی در درمان بیماران مبتلا به MS محسوب می‌شود.

نقش متابولیسم و انرژی در بلوغ Oligodendrocyte

ساخت میلین نیازمند انرژی عظیم و مقادیر زیادی از لیپیدها است. مطالعات اخیر روشن کرده‌اند کهEPO نه تنها مسیرهای تمایزی را فعال می‌کند بلکه به‌طور هم‌زمان ژن‌های مرتبط با متابولیسم چربی و عملکرد میتوکندری را نیز تقویت می‌کند. این هم‌زمانی باعث می‌شود که سلول‌های اُلی‌گُدِندروسیتی در هنگام بلوغ، ذخایر انرژی کافی برای تولید لایه‌های میلینی ضخیم داشته باشند. در همین راستا، تغییرات در بیان ژن‌هایی مثلPpargc1a که کلید تنظیم‌کننده بیوژنز میتوکندری است، می‌تواند ظرفیت متابولیکی Oligodendrocyte را ارتقا دهد. بنابراین، نقشEPO تنها به یک فاکتور تمایز محدود نمی‌شود بلکه همچون یک هماهنگ‌کننده متابولیکی نیز عمل می‌کند. این موضوع اهمیت ویژه‌ای برای بیماری‌هایی دارد که در آن‌ها کمبود انرژی یا اختلالات متابولیکی به ضعف میلینه‌شدن منجر می‌شوند. از دیدگاه توانبخشی، نتایج به‌دست‌آمده مسیرهای جدیدی را برای درمان‌های غیر دارویی هم باز می‌کند. برای مثال، اگر فعالیت بدنی شدید و تحریک شناختی بتوانند سطح EPO اندوژن را در مغز افزایش دهند، ممکن است این عوامل به‌عنوان بخشی از پروتکل‌های توانبخشی پس از سکته یا ضربه مغزی به کار گرفته شوند. در کنار آن، رژیم‌های غذایی غنی از اسیدهای چرب ضروری و مواد مغذی مرتبط با سلامت میتوکندری می‌توانند پاسخ Oligodendrocyte بهEPO را تقویت کنند. این چشم‌انداز به‌ویژه برای سالمندان یا بیماران دچار اختلالات عصبی مزمن مهم است، زیرا ترکیب تغذیه، تمرین، و تحریک دارویی می‌تواند اثرات هم‌افزایی داشته باشد و در نهایت بازدهی ترمیم عصبی را بالا ببرد.

مجموع داده‌ها نشان می‌دهد که سامانه مغزی EPO نه فقط به‌عنوان یک فاکتور حمایتی پس از آسیب، بلکه به‌عنوان عامل فعالی در مغز بالغ، در تنظیم مسیر رشد و بلوغ Oligodendrocyte، تأثیر چشم‌گیری دارد. تأثیر آن بر تمایز، میلینه‌شدن، و متابولیسم مربوط به ساخت میلین، پتانسیل کاربردی در حوزه‌های شناختی و درمان بیماری‌های عصبی را برجسته می‌کند. این نتایج پایه محکمی فراهم می‌کنند برای پژوهش‌های آینده در جهت یافتن راه‌هایی برای بهره‌برداری از مسیر EPO/EPOR در ترمیم مغزی و حمایت از عملکرد مغز در سالمندی و بیماری.

پایان مطلب./