تاثیر ترومبوسپوندین-1 در گلیوبلاستوما بر روی شبکه های عصبی شناختی
به گزارش سیناپرس همدان، محققان دانشگاه کالیفرنیا در سانفرانسیسکو بررسی کرده‌اند که چگونه تغییرات عصبی ناشی از گلیوما بر مدارهای مغزی موثر در مهارت شناخت تأثیر می‌گذارد و اینکه آیا این فعل و انفعالات می‌تواند بر بقای بیمار تأثیر بگذارد یا خیر.
مقاله “بازسازی گلیوبلاستوما در مدارهای عصبی انسان باعث کاهش بقا می شود” منتشر شده در نیچر، نشان می دهد که گلیوما، نوعی سلول تومورساز، می تواند مدارهای عصبی عملکردی مغز را تغییر دهد. این منجر به فعال شدن ماده سفید نفوذ یافته به تومور فراتر از نواحی معمول قشر مغزی می شود که در یک مغز سالم در طی کارهای زبانی شامل بازیابی واژگانی به کار گرفته می شوند.
بازیابی واژگانی فرآیندی است که از مفهوم تا گفتار در مغز هنگام صحبت کردن اتفاق می افتد. در کار ساده دیدن تصویر یک گاو و گفتن کلمه گاو، مغز مفهوم (گاو) را پردازش می کند، به کلمه مناسب مرتبط با تصویر (گاو) دسترسی پیدا می کند و دهان کلمه “گاو” را اجرا می کند. از دست دادن یا جایگزینی کلمه، زمانی رخ می دهد که تداخلی در روند بازیابی واژگانی وجود داشته باشد.
چندین موضوع می تواند بر روند بازیابی واژگانی تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، کلماتی که به طور معمول استفاده نمی شوند، تقویت عصبی ضعیف تری دارند و به خاطر سپردن کلمه پیچیده تر از کلمات رایج و تقویت شده سیناپسی می شوند. تداخل می تواند از طریق ضربه به سر ایجاد شود که باعث التهاب یا تخریب عصبی می شود، جایی که اتصالات سیناپسی در طول مسیر بازیابی از بین می روند یا به گونه ای بازسازی می شوند که اتصالات را غیرقابل اجرا می کند.
هنگامی که فرآیند بازیابی مختل می شود، بیمار می تواند طیف وسیعی از واکنش ها را داشته باشد، از ناتوانی در بازیابی کلمه حتی اگر تصویر آشنا باشد، یا ممکن است فرد ناخودآگاه کلمه را به چیز دیگری تغییر دهد، مانند دیدن تصویری از یک گاو و گفتن “کلید” با وجود عدم سردرگمی در مورد مفهوم گاو.
پردازش عصبی گفتار می تواند بر اساس پیچیدگی کلمه و دفعات استفاده متفاوت باشد. آواسازی کلماتی که کمتر استفاده می شود به هماهنگی پیچیده تری نسبت به کلمات رایج (با تکرار بالا) نیاز دارد. محققان قابلیت رمزگشایی سیگنال‌های عصبی را از قشر با ظاهر طبیعی و گلیوبلاستوما نفوذ کرده با استفاده از طبقه‌بندی کننده رگرسیون لجستیک برای تمایز بین شرایط آزمایش کلمه با تکرار پایین و تکرار بالا تعیین کردند.
بیماران مبتلا به گلیوما اغلب مشکلات بازیابی واژگانی را تجربه می کنند، اما اینکه آیا تومورها مدارهای عصبی را در مسیر فرآیند بازسازی یا تخریب می کنند، ناشناخته بود.
در شرایط تجربی، بافت نرمال مغز رمزگشایی بالاتر از شانس را بین کارآزمایی‌های واژه‌ای با تکرار پایین و بالا ایجاد کرد. در مقابل، بافت مغز نفوذ یافته به گلیوبلاستوما، کارآزمایی‌های کلمه را بیش از حد شانس رمزگشایی نکرد. این به محققان نشان داد که نفوذ گلیوبلاستوما پاسخ‌های عصبی خاص وظیفه را حفظ می‌کند، وظیفه دسترسی به یک کلمه، با این حال مناطق مغزی مبتلا به تومور توانایی رمزگشایی کلمات پیچیده یا کم تکرار را از دست می‌دهند.
این تیم با استفاده از ضبط‌های مغز داخل جمجمه‌ای در طول وظایف زبانی بازیابی واژگانی، بیوپسی بافت تومور، و آزمایش‌های زیست‌شناسی سلولی، گلیوم‌ها را یافتند که به طور فیزیکی مدارهای عصبی عملکردی را بازسازی می‌کنند. پاسخ‌های عصبی مرتبط با کار، نواحی قشر متورم تومور را بسیار فراتر از نواحی قشری که معمولاً در مغز سالم به کار گرفته می‌شوند، فعال می‌کنند. نمونه‌برداری از این نواحی تومور که ارتباط عملکردی بالایی با بقیه مغز نشان می‌دهند با یک زیرجمعیت گلیوبلاستوم خاص غنی شد که یک فنوتیپ سیناپتوژنیک و نوروتروفیک متمایز، فاکتور سیناپتوژنیک ترومبوسپوندین-1 (TSP-1) را نشان می‌دهد.
TSP-1 یک عامل سیناپتوژنیک است که در مغز سالم توسط آستروسیت ها ترشح می شود و با تجمع مدارهای عصبی از جمله ژن های مرتبط با سیناپس و ژن های مسیریابی آکسون مرتبط است. TSP-1 مدت‌هاست با گلیوما مرتبط بوده و نقش مهمی در مکانیسم‌هایی دارد که تغییرات مورفولوژی عصبی و انعطاف‌پذیری مغز را کنترل می‌کنند. تحقیقات کنونی رابطه بسیار بدتری را بین TSP-1 و شبکه های عصبی کشف کرد.
این مطالعه نشان داد که بازخورد بین گلیوماهای با درجه بالا و شبکه‌های عصبی دو طرفه است، با فعالیت عصبی که رشد گلیوما را افزایش می‌دهد و گلیوما تحریک‌پذیری نورون را افزایش می‌دهد. سلول‌های بدخیم بیان‌کننده TSP-1 با سیگنال‌های عصبی برهم‌کنش می‌کنند و نمایه‌ای سیناپتوژنیک، پرولیفراتیو، تهاجمی و یکپارچه را نشان می‌دهند. تومورهای TSP-1 به طور موثر عملکرد شناختی، عمل بازیابی واژگان، را ربودند تا رشد خود را تقویت کنند و ارتباطات بیشتری را فراتر از فرآیند بازیابی معمول برای گسترش بیشتر خود ایجاد کنند.
در بخش دیگری از مطالعه، موش‌هایی با اتصال عملکردی بین تومور و بقیه مغز، بقای کلی کوتاه‌تری نسبت به موش‌هایی داشتند که سلول‌های بدخیم بیانگر TSP-1 را نداشتند. میزان اتصال عملکردی بین گلیوبلاستوما و مغز طبیعی با بقای موش و عملکرد انسان در وظایف زبانی همبستگی منفی داشت.
مهار TSP-1 با استفاده از داروی مورد تایید FDA، گاباپنتین، تکثیر سلولی گلیوبلاستوما و همزمانی شبکه را کاهش داد، که نشان‌دهنده یک استراتژی مداخله درمانی بالقوه در آینده است.
منبع: Nature
مترجم: سید سپهر ارومیهء
