سلول های عصبی و عروقی چگونه رشد خود را هماهنگ می کنند؟

به گزارش سیناپرس، سلول های عصبی به انرژی و اکسیژن زیادی نیاز دارند و هر دو را از طریق خون دریافت می کنند. به همین دلیل است که بافت عصبی، معمولاً از رگ های خونی زیادی، تشکیل شده است. اما چه چیزی مانع از آن می ‌شود که نورون ‌ها و سلول ‌های عروقی هنگام رشد در مسیر یکدیگر قرار گیرند؟ محققان دانشگاه بن، مکانیسمی را شناسایی کرده اند که هماهنگی رشد سلول های عصبی و عروقی را تنظیم می کند.

سلول های عصبی، به شدت گرسنه هستند؛ به طوری که یک کالری از هر پنج کالری که بدن ما از طریق غذا دریافت می کند، به مغز ما می رود. تولید پالس های ولتاژ (پتانسیل های عمل) و انتقال آنها بین نورون ها بسیار انرژی بر است. به همین دلیل، بافت عصبی معمولاً توسط رگ های خونی متعددی قطع می شود که وظیفه تامین مواد مغذی و اکسیژن برای سلول های عصبی را به عهده دارند.

در طول رشد جنین، تعداد زیادی رگ در مغز و نخاع و همچنین در شبکیه چشم، ایجاد می شوند. به گزارش سیناپرس، نورون هایی در این نواحی شروع به رشد می کنند که به همراه یکدیگر و ساختارهایی مانند عضلات و اندام ‌ها، شبکه ای گسترده را تشکیل می دهند. هر دو فرآیند باید به گونه ای رشد خود را مدیریت کنند که در مسیر یکدیگر قرار نگیرند. محققان آلمانی، مکانیزم جدیدی را شناسایی کرده اند که این را تضمین می کند.

پژوهشگران توضیح داده اند: رگ های خونی در طناب نخاعی حیوانات حدود 8 روز پس از لقاح ظاهر می شوند. با این حال، بین روزهای 10 تا 12، رگ های خونی در همه جهات رشد نمی کنند و در عوض، در این مدت، سلول های عصبی متعدد – نورون ‌های حرکتی – از محل اولیه خود در نخاع، به موقعیت نهایی خود، کوچ می ‌کنند. سپس در آنجا، امتدادهایی به نام آکسون را تشکیل می ‌دهند که از ستون فقرات به عضلات مختلف منتهی می ‌شوند.

محققان اضافه کرده اند:نورون های حرکتی در زمانی که رگ های خونی به سمت آنها رشد نمی کنند، شروع به رشد می کنند و تنها پس از آن است که عروق، دوباره به جوانه زدن خود، ادامه می دهند.

اما این هماهنگی چگونه رخ می دهد؟ دانشمندان پاسخ داده اند، ظاهراً توسط نورون ‌های حرکتی که پیام «ایست، حالا نوبت من است» را به سلول ‌های عروقی می فرستند. به گزارش سیناپرس، برای انجام این کار، آنها پروتئینی به نام سمافورین C3 (Sema3C)، را در محیط خود، آزاد می کنند. این پروتئین به سلول ‌های عروقی می رسد و آنجا به گیرنده ‌ای به نام PlexinD1 متصل می‌ شود.

پژوهشگران اضافه کرده اند، هنگامی که تولید Sema3C را در سلول ‌های عصبی موش ها متوقف کردیم، دریافتیم که رگ ‌های خونی، در منطقه ‌ای که این نورون‌ ها قرار دارند تشکیل می ‌شوند که این امر از رشد صحیح آکسون ‌های نورون ‌ها جلوگیری کرد.

علاوه بر این، زمانی که محققان، به طور آزمایشی تشکیل PlexinD1 را در سلول ‌های عروقی متوقف کردند، به اثر مشابهی دست یافتند.

نتایج این مطالعه، اهمیت عملکرد هماهنگ دو فرآیند را در طول رشد جنین، نشان می دهد. این یافته‌ ها همچنین می ‌توانند به درک بهتر برخی از بیماری ‌ها، از جمله نقص شبکیه ناشی از رشد کنترل نشده عروق، کمک کند.

یافته های تحقیقاتی در مجله Neuron منتشر شده اند.

مترجم:رها امیدوار

No tags for this post.