يلعب الجين المرتبط باضطرابات طيف التوحد دورًا مهمًا في التطور المبكر للدماغ ويدخل في تشكيل كل من الوصلات العصبية الطبيعية وغير النمطية في الدماغ، وذلك وفقًا لدراسة جديدة أجراها باحثو كلية طب وايل كورنيل.

نُشِرت هذه الدراسة في نوفمبر الماضي بمجلة نيورون الطبية (Neuron)، وقامت هذه الدراسة على مزيج من التجارب الجينية المتطورة على الفئران كما استخدمت أيضًا تحليل بيانات تصويرالدماغ البشري لمعرفة سبب ارتباط الطفرات في جين النمو العصبي المُسمى (GABRB3) بارتفاع مخاطر الإصابة باضطراب طيف التوحد (ASD) وحالة أُخرى ذات صلة تُسمى متلازمة أنجلمان.

 تتضمن كلتا الحالتين سلوكيات غير طبيعية واستجابات غير عادية للمحفزات الحسية، والتي يبدو أنها على الأقل تنشأ جزئيًا، من تكوين روابط غير نمطية بين الخلايا العصبية في الدماغ.

قالت الكاتبة المشاركة الأولى الدكتورة راشيل بابيج، وهي طالبة سابقة وأستاذ دكتور في معهد روكفلر لأبحاث الدماغ والعقل في كلية طب وايل كورنيل في مختبر ناتاليا دي ماركو غارسيا: “إن الروابط العصبية في الدماغ، والتزامن التنموي للشبكات العصبية، تضطرب لدى الأفراد الذين يعانون من اضطرابات طيف التوحد، وهناك جينات معينة متورطة في التسبب في هذا المرض”.     

وأضافت أن جين النمو العصبي (GABRB3)  يشفر جزءً من البروتين المستقبِل الحرج الموجود في الوصلات المثبطة في الدماغ، مما يَحِد من نشاط الخلايا العصبية للحفاظ على النظام في الجهاز العصبي، وشبهت ذلك بضباط الشرطة الذين يوجهون حركة المرور. وأثناء تطور هذا الجين، فإنه يساعد أيضًا في تحديد كيفية تشكيل وصلات الدماغ.

أرادت دكتورة بابيج وزملاؤها معرفة كيفية عمل جين النمو العصبي (GABRB3)، فتتبعت الإشارات الخلوية داخل أدمغة كل من الحيوانات العادية وتلك التي تفتقر إلى هذا الجين في المراحل الأولى من تطورها. وكشفت التجارب قبل السريرية في مختبر دي ماركو غارسيا، التي أجرتها بابيج والمشارك كاميلو فيرير، زميل ما بعد الدكتوراه وآخرين، أن الفئران التي تفتقر إلى هذا الجين تفشل في تشكيل شبكة طبيعية من الوصلات بين الخلايا العصبية التي تُشارك في المعالجة الحسية في منطقة معينة من الدماغ.

ويعلق دي ماركو غارسيا، رئيس هيئة الأبحاث قائلًا: “إنها ليست مشكلة منتشرة حيث تفشل كل خلية عصبية في الاتصال مع غيرها بشكل غير ملائم، لكنها في الواقع مجموعة فرعية من الخلايا الأكثر عرضة لذلك”.

وكشف الباحثون بالتعاون مع مختبر الدكتور ثيودور شوارتز في كلية طب وايل كورنيل عن نتائج حذف جين النمو العصبي (GABRB3)، فترتب عليه زيادة الروابط الوظيفية بين نصفي الدماغ في الفئران المعدلة وراثيًا، مقارنةً بأولئك الذين لديهم هذا الجين الوظيفي. كما أن الفئران المعدلة وراثيًا شديدة الحساسية للمس. وأضاف دي ماركو غارسيا قائلًا: “من الواضح أن هذه الخلايا العصبية أكثر استجابة للمحفزات الحسية بعد حذف هذا الجين”.

 ثم تعاون الفريق مع مختبر الدكتور كونور ليستون في كلية طب وايل كورنيل لفحص دور هذا الجين باستخدام بيانات التصوير العصبي البشري. فوجد الباحثون علاقة بين الانتشار الفراغي لجين النمو العصبي البشري  (GABRB3) والاتصال العصبي غير النمطي في المصابين بالتوحد.

وقال دي ماركو غارسيا: “كلما انخفض ظهور جين النمو العصبي (GABRB3) في مناطق دماغية معينة، زادت الروابط العصبية غير النمطية التي من المحتمل أن تحتويها هذه المناطق”.

بينما أكد أنه من المستحيل تحديد أوجه تشابه بين البيانات قبل السريرية والبيانات البشرية، إلا أنه اقترح أن كلا التحليلين يشيران إلى نموذج للاضطرابات العصبية حيث يمكن أن تؤدي التغييرات في الجينات مثل جين (GABRB3) إلى تغييرات محددة في أنماط الوصلات العصبية، والتي تؤدي إلى سلوكيات غير طبيعية. ويمكن أن تؤدي التفاعلات بين الجينات المختلفة، إلى نتائج مختلفة تمامًا، لكل منها تأثير مختلف قليلاً.

وافقت بابيج متسائلة: “ما الذي يجعل شخصًا ما يُصاب بالفصام بينما يُصاب شخص آخر بطيف التوحد، عندما يكون لدى كليهما خلل وظيفي في الخلايا العصبية المثبطة؟

 وردت قائلة: “أعتقد أن شيئًا ما يتعلق بالأنواع الفرعية المحددة للخلايا العصبية المُتأثرة والطفرات التي تؤثر عليها يمكن أن تلعب دورًا في كيفية إصابة الناس بهذه الأمراض المختلفة”.

المصدر: https://medicalxpress.com

ترجمة: زينب الشقري

مراجعة وتدقيق: زينب محمد