يمكن لخلايا الدماغ ذات الشكل النجمي إيقاف الخلايا العصبية المشاركة في انتكاس الهيروين

يمكن لخلايا الدماغ ذات الشكل النجمي إيقاف الخلايا العصبية المشاركة في انتكاس الهيروين

أفاد علماء الأعصاب في جامعة ساوث كارولينا الطبية (MUSC) في مجلة Science Advances أن خلايا الدماغ على شكل نجمة والتي تسمى الخلايا النجمية يمكنها "إيقاف" الخلايا العصبية المشاركة في انتكاسة الهيروين. يمكن أن تؤدي الإشارات البيئية المتعلقة بالمخدرات إلى زيادة الرغبة في البحث عن المخدرات وتؤدي إلى الانتكاس. في هذه المقالة، قام فريق بقيادة بيتر كاليفاس، دكتوراه، وآنا كروير، دكتوراه، وكلاهما من قسم علم الأعصاب، بفحص كيفية تفاعل الخلايا النجمية مع الخلايا العصبية وما إذا كانت الخلايا النجمية تلعب دورًا مهمًا في تنظيم الاستجابة للإشارات الدوائية.

عندما نتعلم ركوب الدراجة أو حل مسألة رياضية، تقوم الخلايا العصبية في دماغنا بإجراء اتصالات تسمح لها بالتواصل بشكل أفضل، مما يسهل علينا إكمال نفس المهمة في المرة القادمة. ويحدث الشيء نفسه عندما نتعلم ربط المتعة بالمواد الضارة مثل المخدرات. ترسل الخلايا العصبية رسائل قوية لبعضها البعض، مما يحفزنا على الاستمرار في العودة إليها.

يتم التحكم في الاتصال بين الخلايا العصبية من خلال مجموعة متنوعة من الخلايا، وخاصة مجموعة من الخلايا على شكل نجمة تسمى الخلايا النجمية. تحيط الخلايا النجمية بالخلايا العصبية لدينا وتعمل كإشارات مرور، حيث تنظم الاتصال بين الخلايا، وخاصة في السلوك الإدماني.

عامل مهم آخر في الإدمان والانتكاس هو الغلوتامات الكيميائية. يحفز الغلوتامات الخلايا العصبية، مما يجعلها ترسل إشارات كهربائية للتواصل مع بعضها البعض. كان لمختبر كاليفاس دور فعال في تحديد أهمية الغلوتامات. وقال كروير إنه من خلال عقود من البحث، طور كاليفاس "فرضية الغلوتامات للإدمان".

وفقًا لهذه الفرضية، فإن وجود كمية كبيرة من الغلوتامات يمكن أن يتسبب في تحفيز الخلايا العصبية لدينا باستمرار استجابةً للمحفزات البيئية التي يسببها الدواء. يدفع هذا الحريق المستمر التواصل بين الخلايا إلى زيادة السرعة ويعزز سلوك إدمان المخدرات والانتكاس.

وجد كاليفاس وكروير أن الخلايا النجمية يمكن أن تبطئ التواصل المفرط النشاط.

تشبه الخلايا النجمية مكابح السيارة، حيث يمكنك تطبيقها لإيقاف إشارة الغلوتامات.

آنا كروير، دكتوراه، قسم علم الأعصاب، MUSC

لكن كيف يفعلون ذلك بالضبط؟

للإجابة على هذا السؤال، استخدم الباحثون نموذجًا ثابتًا لانتكاس الهيروين. في النموذج، تتعلم الفئران أولاً كيفية إدارة الهيروين ذاتيًا عن طريق الضغط على رافعة. وبعد الضغط على الرافعة، تتلقى الفئران الدواء مع الإشارات الضوئية والصوتية حتى تتمكن الفئران من ربط الإشارات بالدواء. ثم تتم إزالة الإشارة والمخدرات، لمحاكاة عملية الانسحاب. في نهاية المطاف، يتم منح الحيوانات إمكانية الوصول إلى الإشارة مرة أخرى، والضغط على الرافعة هو مقياس لإدمان المخدرات والانتكاس.

باستخدام هذا النهج، وجد كروير وكاليفاس أن الخلايا النجمية تتكيف بطريقتين لتقليل إدمان المخدرات أثناء الانسحاب. تقترب عائلة من الخلايا النجمية من الخلايا العصبية وتحول الغلوتامات بعيدًا عن المشبك العصبي، مما يقلل التواصل بين الخلايا العصبية. تعمل عائلة أخرى على زيادة التعبير عن ناقل الغلوتامات GLT-1، الذي يمتص الغلوتامات الزائدة. في كلتا الحالتين، تعمل الخلايا النجمية على إبطاء التواصل العصبي أثناء الانسحاب.

ومع ذلك، كان هناك عدد أقل من الخلايا النجمية المتاحة لوظيفة الكبح هذه خلال مرحلة الانتكاس، وكانت موجودة بعيدًا عن الخلايا العصبية. وباستخدام تكنولوجيا كيميائية خاصة، تمكن كروير وكاليفاس من تشغيل وإيقاف الخلايا النجمية لتغيير سلوكها، مما يدل على أن هذه الخلايا النجمية تلعب دورًا مهمًا.

وأوضحت كروير: "عندما تحيط الخلايا النجمية بالخلايا العصبية، فإنها تمتص الغلوتامات وتغلق هذا المشبك العصبي". "لكن عندما ينسحبون من الخلايا العصبية، يبدو الأمر وكأنك فقدت المكابح".

يمكن أن توفر هذه النتائج رؤى جديدة حول كيفية منع الانتكاسات.

وقال كروير: "نظرًا لأن الخلايا النجمية تخضع لتكيفين في الدماغ الطبيعي لقمع الانتكاس، فإننا نعتقد أنها يمكن أن تكون هدفًا خلويًا قيمًا لتطوير علاجات لمكافحة الانتكاس في اضطرابات تعاطي المخدرات".

وقد أظهرت الدراسات السريرية السابقة أن تقليل الغلوتامات وحده لا يكفي لمنع الانتكاس لدى البشر. تشير هذه النتائج إلى احتمال أن يكون العلاج المركب الذي لا يخفض مستويات الغلوتامات فحسب، بل يعزز أيضًا تأثير الكبح للخلايا النجمية، أكثر نجاحًا ويستدعي المزيد من البحث.

وقال كروير: "من الناحية التاريخية، حظيت الخلايا العصبية بأكبر قدر من الاهتمام عندما يتعلق الأمر بعلم الأمراض السلوكية". "تظهر نتائجنا أننا بحاجة إلى النظر إلى الجهاز العصبي بشكل أكثر شمولية والنظر في أن أنواع الخلايا بخلاف الخلايا العصبية يمكن أن تؤثر على السلوك وقد تكون أساسية لعلاج الانتكاس".

لتمهيد الطريق لعلاجات جديدة تعتمد على الخلايا النجمية، يحاول مختبر كاليفاس تحديد الأهداف الجينية المحتملة.

وقال كاليفاس: "يتم التعبير عن العديد من الجينات في الخلايا النجمية التي لا يتم التعبير عنها في خلايا الدماغ الأخرى، بما في ذلك الخلايا العصبية". "إذا فهمنا أي من هذه الجينات يعد حاسمًا لتنظيم الانتكاسات للخلايا النجمية، فيمكننا تطوير أدوية تزيد بشكل انتقائي من قدرة الخلايا النجمية على تثبيط الانتكاس. وهذا فرع من الأبحاث النشطة في مختبرنا، وقد حددنا عددًا قليلاً من منتجات الجينات الانتقائية للخلايا النجمية التي يمكن أن تكون بمثابة أهداف في علاج اضطرابات تعاطي المخدرات."

مصدر:

جامعة كارولينا الجنوبية الطبية

مرجع:

كروير، A.، وآخرون. (2022) اللدونة في المجموعات السكانية الفرعية للخلايا النجمية تنظم انتكاس الهيروين. التقدم العلمي. doi.org/10.1126/sciadv.abo7044.

.