New York Medical College’daki araştırmacılar, son zamanlarda mikroglia aktivasyonunun (yani, hasarlı nöronları veya enfeksiyonları ortadan kaldıran özel bir hücre popülasyonu) embriyonun bilgi işlemeyi düzenleyen belirli bir nöron sınıfının gelişimi üzerindeki etkisini araştıran bir çalışma yaptılar. Bu nöronlar kortikal internöronlar olarak bilinir. Nature Neuroscience’da yayınlanan bulguları, aktif mikroglianın kortikal internöronların gelişimini olumsuz yönde etkileyen metabolik bozulmalara neden olabileceğini öne sürüyor. İlginç bir şekilde, şizofreni teşhisi konan bireylerde bu bozulmalar mikroglia artık aktive olmadığında da devam edebilir.
Çalışmayı gerçekleştiren araştırmacılardan Sangmi Chung, Medical Xpress’e ” Kortikal internöronların maternal immün aktivasyonundan etkilendiğini artık bilsek de, etkilendikleri mekanizma hala tam olarak anlaşılamamıştır” dedi. “İnsan embriyosuna mekanik çalışmalar için erişilemediğinden, gelişim sırasında inflamasyonun bu savunmasız nöron popülasyonunu nasıl etkilediğini araştırmak için iPSC’den türetilmiş insan kortikal internöronlarını kullandık.”
Chung ve meslektaşları, sinirbilimcilerin insan doku örneklerinden çıkarılan hücreleri yeniden programlamasına olanak tanıyan teknolojik bir araç olan uyarılmış pluripotent kök hücreleri (iPSC’ler) kullanarak kortikal internöronlar üretti. Geçmiş araştırmalar şizofreni hastalarının kortikal internöronların işleyişinde anormal modeller sergilediğini bulmuştur.
Şizofreniyi Daha İyi Anlayabileceğiz
Araştırmacılar, çalışmalarının şizofreni veya diğer nöropsikiyatrik bozuklukların gelişmesine yol açabilecek nöral mekanizmaların mevcut anlayışını geliştireceğini umuyorlardı. Deneylerinde kullanılan kortikal internöronlar böylece hem psikiyatrik bozukluğu olmayan kişilerden hem de şizofreni tanısı almış hastalardan üretildi.
Bu hücreleri oluşturduktan sonra, Chung ve meslektaşları onları aktifleştirilmiş mikroglial hücreler ile veya onlar olmadan birlikte kültürlediler ve bu iki prosedürün, sağlıklı deneklerin dokusundan üretilen kortikal internöronlar ve şizofreni hastalarınınkinden türetilenler üzerindeki etkilerini gözlemlediler. Çift kültür, iki veya daha fazla farklı hücre türünün aynı anda yetiştirilmesini sağlayan bir tekniktir. Araştırmacılar, mikrogliadan salınan sinyallerin, aralarında yerleştirilen, geçirgen olan ancak hücrelerin geçmesine izin vermeyen bir zardan oluşturdukları kortikal internöronlara ulaşmasına izin veren doku kültürü eki adı verilen bir yöntem kullandılar.
Chung, “Kortikal internöronların metabolizmasının, gelişim sırasında enflamatuar koşullar altında tehlikeye girdiğini bulduk; bu durum, şizofreni iPSC’lerinden türetilen kortikal internöronlarda uzun süreli etki gösterdi, ancak sağlıklı kontrol iPSC’lerinden değil.” dedi. “Bulgularımız şizofreni genetik geçmişi ve çevresel risk faktörleri arasındaki etkileşimlerin varlığını vurguluyor.” diyerek devam etti.
Chung ve meslektaşları tarafından toplanan bulgular, doğum öncesi immün aktivasyonu şizofrenisi veya diğer nöropsikiyatrik bozukluklar geliştirme riski ile ilişkilendiren nöral mekanizmaları araştıran gelecekteki çalışmaları bilgilendirebilir. En önemlisi, sinir sistemini hastalıklara karşı koruyan ve bağışıklık tepkileri gerçekleştiren hücreler olan mikroglia’nın aktivasyonunun, gelişimsel kortikal internöronlarda metabolik bozulmalara neden olabileceğini öne sürüyor.
Ayrıca araştırmacılar, nöropsikiyatrik bozukluğu olmayan bireylerin dokusundan üretilen kortikal internöronlarda, bu metabolik eksikliklerin şizofreniden etkilenen hastalarda devam ederken, aktive mikroglia çıkarıldıktan sonra artık mevcut olmadığını bulmuşlardır. Bulguları bu nedenle, bir kişinin şizofreni geliştirme genetik eğilimi ile etkileşime girebilen doğum öncesi sinirsel süreçleri tanımlamaya yardımcı olabilir ve bu, daha sonraki yaşamında bozukluğu geliştirme riskini artırır.
Chung, “Şimdi, kortikal internöronları çevreleyen iltihaplı ortamlardan etkilenen ayrıntılı mekanizmaları ve yolları araştıran daha fazla çalışma yapmayı planlıyoruz” dedi.