แนวทางใหม่อาจช่วยเซลล์สมองในโรคที่เกี่ยวกับระบบประสาท

โรคเกี่ยวกับระบบประสาทเช่น Alzheimer’s และ Huntington’s มีกลไกการทำลายเซลล์สมองซึ่งอาจเป็นเป้าหมายใหม่สำหรับการรักษาตามการวิจัยใหม่ในเซลล์และหนูของมนุษย์

กลไกการทำลายเซลล์สมองที่เพิ่งค้นพบใหม่อาจเป็นกุญแจสำคัญในการรักษาภาวะเสื่อมของระบบประสาทหลายอย่าง

เมื่อเร็ว ๆ นี้ ประสาทธรรมชาติ การศึกษาอธิบายว่านักวิจัยค้นพบกลไกได้อย่างไรและนำไปสู่การตายของเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทได้อย่างไร

“ เราได้ระบุวิธีใหม่ที่เป็นไปได้ในการลดการตายของเซลล์ประสาทในโรคต่างๆที่มีลักษณะการสูญเสียดังกล่าว” นักวิจัยอาวุโส Daria Mochly-Rosen, Ph.D. , ศาสตราจารย์ด้านเคมีและชีววิทยาระบบของ Stanford University School กล่าว สาขาแพทยศาสตร์ในแคลิฟอร์เนีย

กลไกนี้เกี่ยวข้องกับ microglia และ astrocytes ซึ่งเป็นเซลล์สองประเภทที่โดยปกติจะช่วยปกป้องเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาท

Microglia และ Astrocytes เป็นเซลล์ glial ซึ่งเป็นเซลล์ชนิดหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ยกย่องว่าเป็น "กาวของระบบประสาท"

อย่างไรก็ตามไม่เป็นเช่นนั้นอีกต่อไปเนื่องจากนักวิจัยค้นพบมากขึ้นว่าเซลล์ glial มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาและการทำงานของสมอง

ในบรรดางานจำนวนมากที่ astrocytes ทำคือการกำหนดจำนวนและตำแหน่งของการเชื่อมต่อที่เซลล์ประสาททำซึ่งกันและกัน เซลล์ glial เหล่านี้ยังปล่อยสารเคมีต่างๆเช่นปัจจัยการเจริญเติบโตและสารที่จำเป็นสำหรับการเผาผลาญ

ในขณะเดียวกัน microglia คอยสังเกตสัญญาณของการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อและกำจัดสารที่อาจก่อให้เกิดโรคนี้รวมถึงเชื้อโรคและเศษชิ้นส่วนหรือเศษเล็กเศษน้อยจากเซลล์ประสาท

เซลล์ Glial และโรคเกี่ยวกับระบบประสาท

การสะสมของโปรตีนที่เป็นพิษภายในเซลล์สมองปัจจุบันเป็นจุดเด่นที่รู้จักกันดีของโรคเกี่ยวกับระบบประสาทเช่น Alzheimer’s, Huntington’s และ amyotrophic lateral sclerosis (ALS)

การสะสมของโปรตีนที่เป็นพิษจะหยุดยั้งเซลล์ประสาทไม่ให้ทำงานอย่างถูกต้องและก่อให้เกิดการตายในที่สุด

ในเอกสารการศึกษาของพวกเขาผู้เขียนยังอธิบายถึงคุณลักษณะของโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาทที่ไม่ค่อยมีใครรู้จัก คุณลักษณะนี้คือการกระตุ้นเซลล์ glial ให้“ เป็นสถานะที่กระตุ้นให้มีการหลั่งของปัจจัยกระตุ้นการอักเสบเพิ่มขึ้น”

ในทางกลับกันการกระตุ้นของเซลล์ glial นี้นำไปสู่กระบวนการต่างๆที่ทำลายเซลล์ประสาทด้วย นักวิทยาศาสตร์เรียกกลไกนี้ว่า“ การอักเสบของระบบประสาท”

นักวิจัยคาดว่าสาเหตุของการอักเสบของระบบประสาทจากเซลล์ glial คือการมีเศษเล็กเศษน้อยจากเซลล์ประสาท

ตัวอย่างเช่นการศึกษาในสัตว์ทดลองแสดงให้เห็นว่าหลังจากการบาดเจ็บของสมอง microglia สามารถกระตุ้นให้แอสโตรไซต์เข้าสู่สถานะที่เรียกว่า A1 และก่อให้เกิดความเสียหายและความตายต่อเซลล์ประสาท

อย่างไรก็ตามทริกเกอร์สำหรับกลไกนี้ยังไม่ชัดเจนเช่นเดียวกับว่ามีสารประกอบที่สามารถหยุดแอสโตรไซต์ไม่ให้เข้าสู่สถานะ A1 ซึ่งมีสมาธิสั้นได้หรือไม่ คำถามเหล่านี้เป็นคำถามที่การศึกษาใหม่พยายามหาคำตอบ

ไมโตคอนเดรียและพฤติกรรมที่ไม่คาดคิด

ในการตรวจสอบ microglia นักวิจัยแสดงให้เห็นว่าวงจรการอักเสบที่เป็นอันตรายและเลวร้ายสามารถพัฒนาได้เมื่อไม่มีเซลล์ประสาทที่จะล้างออกไป ดังนั้นพวกเขาจึงค้นหาทริกเกอร์ พวกเขาพบว่ามันอยู่ในรูปแบบของพฤติกรรมไมโตคอนเดรียที่น่าสงสัย

ไมโตคอนเดรียเป็นโรงไฟฟ้าขนาดเล็กภายในเซลล์ที่ผลิตพลังงานให้เซลล์สร้างโปรตีนและทำหน้าที่ต่างๆ เซลล์ทั่วไปสามารถมีไมโทคอนเดรียได้หลายพันชนิด

สิ่งที่ทีมค้นพบทำให้พวกเขาประหลาดใจคือส่วนประกอบของเซลล์เล็ก ๆ เหล่านี้สามารถส่งสัญญาณการตายระหว่างเซลล์ได้

ไมโตคอนเดรียอยู่ในสถานะไดนามิกที่เปลี่ยนแปลงขนาดรูปร่างและตำแหน่งภายในเซลล์อย่างต่อเนื่อง พวกมันแยกส่วนและประกอบกันใหม่ในกระบวนการฟิชชันและฟิวชันคงที่และความสมดุลระหว่างกระบวนการทั้งสองนี้สามารถกำหนดได้ว่าไมโทคอนเดรียทำงานได้ดีเพียงใดภายในเซลล์

การหลอมรวมมากเกินไปทำให้ไมโตคอนเดรียสูญเสียความว่องไว ฟิชชันมากเกินไปและแยกส่วนเกินกว่าที่จะทำหน้าที่ได้

ดูเหมือนว่าโปรตีนที่เป็นพิษที่อยู่เบื้องหลังโรคประสาทเสื่อมสามารถกระตุ้นสมาธิสั้นใน Drp1 ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับการรักษาสมดุลฟิชชัน - ฟิวชันในไมโทคอนเดรีย

ในการศึกษาก่อนหน้านี้ Mochly-Rosen และทีมของเธอพบว่าการรักษาด้วยเปปไทด์หรือโปรตีนขนาดเล็ก P110 สามารถลดการแยกตัวของไมโทคอนเดรียและความเสียหายของเซลล์ที่ตามมาซึ่งเกิดจากการที่ Drp1 ซึ่งกระทำมากกว่าปกติ

ลดการอักเสบและการตายของเซลล์ประสาท

ในการศึกษาใหม่นักวิจัยพบว่าการรักษาหนูในช่วงหลายเดือนด้วย P110 ช่วยลดการทำงานของ microglia และ astrocyte และการอักเสบในสมองของสัตว์

ในการทดลองเพิ่มเติมโดยใช้เซลล์เพาะเลี้ยงทีมงานพบว่าทั้ง microglia และ astrocytes สามารถขับไล่ไมโทคอนเดรียที่เสียหายออกสู่สิ่งแวดล้อมและสิ่งเหล่านี้สามารถทำลายและฆ่าเซลล์ประสาทได้ การทดลองเหล่านี้ยังแสดงให้เห็นว่า P110 สามารถป้องกันสิ่งนี้ได้

การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าเซลล์ที่มีสุขภาพดีสามารถขับไล่ไมโตคอนเดรียได้เช่นกันและสิ่งนี้ไม่ก่อให้เกิดอันตราย อย่างไรก็ตาม microglia และ astrocytes ที่อักเสบกำลังขับไล่ไมโตคอนเดรียที่เสียหายซึ่งเป็นอันตรายต่อเซลล์ประสาทที่อยู่ใกล้เคียง

ทีมงานพบว่า P110 สามารถปิดกั้นการกระจายตัวของไมโทคอนเดรียภายในไมโครเกเลียและแอสโตรไซต์ได้เพียงพอที่จะลดการตายของเซลล์ประสาทได้อย่างมีนัยสำคัญ

ขณะนี้นักวิจัยกำลังดำเนินการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องเพื่อค้นหาว่าไมโตคอนเดรียที่ถูกขับออกจากเซลล์ glial ทำให้เซลล์ประสาทตายได้อย่างไร