Araştırma, beyin uyarımının canlı insan dokusundaki genleri nasıl değiştirdiğini haritalandırdı

Araştırmacılar, derin beyin uyarımının canlı insan beyni dokusundaki bireysel hücre tiplerinde gen ifadesini nasıl değiştirdiğini ilk kez haritalandırdı; bu adım, bilişsel gerilemeyi tedavi etmek için yeni yollar açabilir.

Hasta Dokusundan Moleküler Haritaya

Çarşamba günü Nature dergisinde yayımlanan bir çalışmada, UCLA Health ve Texas Üniversitesi Southwestern Tıp Merkezi'nden bilim insanları, cerrahi müdahale sonrası laboratuvarda birkaç gün canlı tutulan bağışlanmış insan temporal korteks dokusunu kullandılar. Araştırmacılar, derin beyin uyarımına benzeyen elektriksel uyarı modelleri uyguladılar ve ardından moleküler sonuçları tek hücre çözünürlüğünde takip ettiler.uclahealth+1

İmplante edilmiş cihazlar aracılığıyla elektriksel uyarılar ileten derin beyin uyarımı, halihazırda Parkinson hastalığı ve obsesif kompulsif bozukluğu tedavi etmek için kullanılıyor. Ancak bunun insan beynindeki farklı hücre tipleri üzerindeki etkileri ve bu hücrelerin yanıt olarak aktive ettiği genler, şimdiye kadar sadece hayvanlar veya laboratuvarda yetiştirilen dokular üzerinde incelenmişti.neurosciencenews+1

Ekip, mikroelektrot dizisi uyarımını eş zamanlı nöral kayıt ve tek çekirdekli genomik ile entegre eden "ex vivo platform" olarak tanımladıkları bir sistem geliştirdi. Uyarımın ardından beyin hücreleri, hafıza oluşumuyla ilişkili bir model olan daha senkronize bir ateşleme düzenine geçti. Araştırmacılar daha sonra bireysel hücre çekirdeklerini izole etti ve her hücre tipinin genetik aktivitesini katalogladı.genengnews+1

Astrositler Yanıta Katılıyor

Çalışmanın en dikkat çekici bulgularından biri, astrosit adı verilen nöron dışı destek hücrelerinin, uyarım sırasında nöronal tepkilerden bağımsız olarak kendi farklı genetik programlarını aktive etmesidir. Nöronlar ve astrositler ayrı gen setlerini devreye soktu; bu da derin beyin uyarımının sadece nöronlarda elektriksel ateşlemeyi tetiklemek yerine geniş glial-nöronal ağları harekete geçirdiğini gösteriyor.genengnews+1

Araştırmacılar ayrıca laboratuvar bulgularını, ameliyattan önce klinik derin beyin uyarımı geçirmiş hastalardan alınan dokularla doğrulayarak, benzer gen ifadesi modellerinin canlı beyin içinde de meydana geldiğini teyit ettiler.medicalxpress+1

Hassas Tedavilere Doğru

UCLA Health Nörobiyoloji Bölümü Başkanı ve kıdemli yazar Genevieve Konopka, "Uyarım sırasında hangi hücrelerde hangi genlerin devreye girdiğini tam olarak anlayarak, derin beyin uyarımına yönelik daha hassas yaklaşımlar tasarlamaya başlayabilir ve bu klinik stratejiyi bilişsel gerilemeyi yavaşlatmaya yardımcı olacak farmakolojik tedavilerle potansiyel olarak güçlendirebiliriz," dedi.uclahealth+1

Araştırmacılar, uzun süreli uyarımın etkilerini, aktive olan hücrelerin komşularını nasıl etkilediğini ve canlı donörlerden elde edilmesi daha zor olan daha derin beyin bölgelerinin moleküler düzeyde nasıl tepki verdiğini anlamak için daha fazla çalışma yapılması gerektiğini kabul ettiler.medicalxpress