قام باحثو معهد مايند بجامعة كاليفورنيا، دافيس بعمل دراسة جديدة أكدت أن نمو مخ الأشخاص المصابين بالتوحد يختلف عن النمو العصبي النموذجي.

 فطبقًا للدراسة المنشورة في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، فإن هذه الاختلافات مرتبطة بالجينات المسؤولة عن الالتهابات واستجابة المناعة والناقلات العصبية. فهي تبدأ في مرحلة الطفولة وتتطور بتقدم العمر.

تجدر الإشارة أن طفل من كل 44 طفل في الولايات المتحدة الأمريكية مصاب بالتوحد، ويتصرفون ويتواصلو ويتعلمون بطريقة مختلفة عن الأشخاص الأصحاء.

 هدف الباحثون فهم كيفية تواصل الخلايا العصبية في المخ والتفاعل بين العمر والتوحد. فقد درسوا الاختلاف الجيني للخلايا العصبية في الأشخاص المصابة بالتوحد في مختلف الأعمار وقارنوها بالأشخاص الأصحاء.

أوضحت دراسات سابقة أن مناطق معينة بالمخ تظهر زيادة مبكرة في حجم الخلايا العصبية واتصالها وكثافتها يتبعها انخفاض عندما يصل الأشخاص المصابين بالتوحد لمرحلة البلوغ.

قالت سينثيا شومان، المؤلف المشارك: “إن الزيادة الأولية في الخلايا العصبية وزيادة اتصالها تجعل المخ أكثر عرضة للشيخوخة المبكرة والالتهابات، مما يؤدى إلى تغيرات أخرى في تركيب المخ ووظيفته”.

وأضافت: “إن فهم كيفية تغير المخ في الشخص المصاب بالتوحد طوال الحياة يعطينا فرص للتدخل المبكر”.

الطريقة

حلل الباحثون أنسجة المخ من 27 شخص متوفيًا مصابًا بالتوحد و32 شخص سليم تتراوح أعمارهم بين عامين وثلاثة وسبعين عامًا.

أُخذت الأنسجة من منطقة التلفيف الصدغي العلوي، وهي المنطقة المسؤولة عن معالجة الصوت واللغة في المخ والإدراك الاجتماعي.

وعلقت شومان: “إن منطقة التلفيف الصدغي العلوي تلعب دورًا مهمًا في دمج المعلومات فهي تمدنا بمعنى الأشياء المحيطة وبالرغم من أهميتها فهي غير مستكشفة نسبيًا. فنحن نريد فهم كيفية حدوث التغييرات الجزيئية في هذا الجزء المهم من المخ أثناء التوحد”.

حلل الفريق أنسجة المخ والخلايا العصبية المعزولة باستخدام تقنية الليزر الدقيق. فقد درسوا تعبير الحمض النووي الريبي المرسال على المستوى الجزيئي في أنسجة التلفيف الصدغي العلوي والخلايا العصبية المعزولة. فيقوم الحمض النووي الريبي المرسال بترجمة الشفرة الجينية للحمض النووي لتعليمات تستطيع الخلية التعرف عليها واستخدامها لصنع بروتين لوظائف الجسم المختلفة.

اكتشافات مهمة

حددت الدراسة 194 جين مختلف بشكل كبير في مخ الأشخاص المصابين بالتوحد. منهم 143 جين ينتج الحمض النووي الريبي المرسال بكثرة، و51 ينتج كمية أقل من الحمض النووي الريبي المرسال، وهي مرتبطة بالشبكات بالدماغ. وهذا يعني أن الخلايا العصبية ربما لاتتواصل بكفاءة وقد يؤدي زيادة نشاط الخلايا العصبية  إلى شيخوخة المخ بشكل أسرع في الأشخاص المصابين بالتوحد مقارنةً بالأصحاء.

 ووجدت الدراسة أيضًا زيادة في الحمض النووي الريبي المرسال الخاص ببروتين الصدمة الحرارية في أدمغة الأشخاص المصابين بالتوحد، وهو البروتين الذي يستجيب للتوتر وينشط الاستجابة المناعية والالتهابات.

اختلافات المخ المرتبطة بالعمر بين الأشخاص المصابين بالتوحد والأشخاص الأصحاء

حددت الدراسة 14 جين في أنسجة التلفيف الصدغي العلوي الضخمة تظهر فروقًا مرتبطة بالعمر بين الأشخاص المصابين بالتوحد والأشخاص الأصحاء وثلاثة جينات في الخلايا العصبية المعزولة، وهذه الجينات متصلة بفجوة الشبكات العصبية ومسار الالتهابات والمناعة.

ففي الأدمغة الطبيعية يكون تعبير جين (HTRA2) مرتفع جدًا قبل سن 30 ويقل بتقدم العمر، ولكن في الخلايا العصبية للتلفيف الصدغي العلوي في الأشخاص المصابين بالتوحد يكون مستوى تعبير هذا الجين منخفض في البداية ويزيد بتقدم العمر.

شرحت بوريانا ستاموفا، مؤلف مشارك، والأستاذ المشارك في قسم علم الأعصاب وهي أيضًا تابعة لمعهد مايند: “إن التغييرات في جين (HTRA2) تؤثر في فقدان الخلايا العصبية ووظائف الخلايا مثل طي البروتين الصحيح وإعادة استخدام مكونات الخلية وتدويرها، فهو جين مهم لأداء المخ وظائفه طبيعيًا”.

كشف الباحثون أنماطًا مختلفة للالتهاب في مخ الأشخاص المصابين بالتوحد، بالإضافة إلى جينات عديدة مرتبطة بالالتهاب والمناعة تنتج الحمض النووي الريبوزي بكثرة وتشير إلى ضعف المناعة الذي قد يسوء بتقدم العمر.

وأشارت الدراسة إلى انخفاض مرتبط بالعمر في تعبير الجين المسؤول عن إنتاج حمض الجاما أمينو بيوتيريك، وهو رسول كيميائي يساعد على إبطاء الدماغ ويعمل كناقل عصبي مثبط.

وأوضحت ستاموفا: “يعرف حمض الجاما أمينو بيوتيريك بتأثيره الملطف للتحكم في فرط النشاط العصبي الناتج من التوتر والقلق وقد أظهرت دراستنا تغييرات مرتبطة بالعمر في الجين المسؤول عن إرسال إشارات حمض الجاما أمينو بيوتيريك في أدمغة الأشخاص المصابين بالتوحد”. 

وجدت الدراسة دليلاً مباشرًا على المستوى الجزيئي إن إشارات الأنسولين تغيرت في الخلايا العصبية للأشخاص المصابين بالتوحد. وقد لوحظ أيضًا تشابه هام في تعبيرات الحمض النووي الريبي المرسال في منطقة التلفيف الصدغي العلوي بين الأشخاص المصابين بالتوحد والمصابين بأمراض الزهايمر وقد تكون هذه التعبيرات مرتبطة بزيادة احتمالية التنكس العصبي والتدهور المعرفي.

وقالت شومان: “إن نتائج دراستنا مهمة حقًا في فهم ما يحدث في أدمغة الأشخاص المصابين بالتوحد،  فمعرفة هذه التغييرات بمرور الوقت يعطينا فرصة للتفكير في التدخلات المناسبة في بعض الحالات”.

المصدر: https://neurosciencenews.com

ترجمة: إنجي أحمد

مراجعة وتدقيق: زينب محمد