حیوانی که از انسان بهتر و پیشرفته تر است

شکستن رمز و راز بازسازی (آکسولوتل) axolotl می‌تواند منجر به بهبود در درمان‌های پزشکی برای آسیب‌های شدید شود.

آکسولوتل (Ambystoma mexicanum) یک سمندر آبزی است که به دلیل توانایی خود در بازسازی نخاع، قلب و اندام‌های خود مشهور است و در این زمینه بهتر از انسان عمل می‌کند.

این دوزیستان همچنین در طول زندگی خود به‌راحتی نورون‌های جدیدی می‌سازند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

در سال ۱۹۶۴، محققان مشاهده کردند که آکسولوتل‌های بالغ می‌توانند بخش‌هایی از مغز خود را بازسازی کنند، حتی اگر بخش بزرگی به‌طور کامل برداشته شود.

اما یک مطالعه نشان داد که بازسازی مغز axolotl توانایی محدودی برای بازسازی ساختار بافت اصلی دارد؛ بنابراین آکسولوتل‌ها چگونه می‌توانند مغز خود را پس از آسیب بازسازی کنند؟

محققان در آزمایشگاه تروتلین ETH زوریخ و آزمایشگاه تاناکا در موسسه آسیب‌شناسی مولکولی در وین به این فکر کردند که آیا آکسولوتل‌ها قادر به بازسازی تمام انواع سلول‌های مختلف در مغز خود هستند، ازجمله ارتباطاتی که یک ناحیه مغز را به ناحیه دیگر متصل می‌کند.

در مطالعه‌ای که اخیراً منتشر شد، ما اطلسی از سلول‌هایی ایجاد کردیم که بخشی از مغز axolotl را تشکیل می‌دهند، که هم نحوه بازسازی و هم تکامل مغز در گونه‌ها را روشن می‌کند.

انواع مختلف سلول عملکردهای متفاوتی دارند. آن‌ها می‌توانند در نقش‌های خاصی تخصص پیدا کنند، زیرا هرکدام ژن‌های متفاوتی را بیان می‌کنند.

درک اینکه چه نوع سلولی در مغز وجود دارد و چه‌کاری انجام می‌دهد به روشن شدن تصویر کلی از نحوه عملکرد مغز کمک می‌کند.

همچنین به محققان فرصت می‌دهد تا در سراسر تکامل مقایسه کنند و سعی کنند روندهای بیولوژیکی را در بین گونه‌ها بیابند.

یکی از راه‌های درک اینکه کدام سلول‌ها کدام ژن را بیان می‌کنند، استفاده از تکنیکی به نام توالی‌یابی RNA تک‌سلولی (scRNA-seq) است.

این ابزار به محققان اجازه می‌دهد تا تعداد ژن‌های فعال در هر سلول از یک نمونه خاص را بشمارند و در درک انواع سلول‌های موجود در مغز حیوانات مفید بوده است.
دانشمندان از scRNA-seq در ماهی‌ها، خزندگان، موش‌ها و حتی انسان‌ها استفاده کرده‌اند.

هنگام نقشه برداری از مغز axolotl تیم محققان تصمیم گرفت بر روی تلانسفالون axolotl تمرکز کند.

در انسان، تلانسفالون بزرگ‌ترین بخش مغز است و شامل ناحیه‌ای به نام نئوکورتکس است که نقش کلیدی در رفتار و شناخت حیوانات دارد.

در طول تکامل اخیر، نئوکورتکس در مقایسه با سایر نواحی مغز به‌شدت رشد کرده است.

به طور مشابه، انواع سلول‌هایی که به طور کلی تلانسفالون را تشکیل می‌دهند، در طول زمان بسیار متنوع شده و در پیچیدگی رشد کرده‌اند و این منطقه را به منطقه‌ای جذاب برای مطالعه تبدیل کرده است.

محققان می‌گویند: ما از scRNA-seq برای شناسایی انواع مختلف سلول‌های تشکیل‌دهنده تلانسفالون آکسولوتل، از جمله انواع مختلف نورون‌ها و سلول‌های پیش‌ساز، یا سلول‌هایی که می‌توانند به تعداد بیشتری از خودشان تقسیم شوند یا به انواع سلول‌های دیگر تبدیل شوند، استفاده کردیم.

شناسایی کردیم که چه ژن‌هایی در هنگام تبدیل شدن سلول‌های پیش‌ساز به نورون‌ها فعال می‌شوند و دریافتیم که بسیاری از آن‌ها قبل از تبدیل شدن به نورون‌های بالغ، از یک نوع سلول میانی به نام نوروبلاست‌ها عبور می‌کنند، که قبلاً وجود آن در axolotls ناشناخته بود.

سپس بازسازی آکسولوتل را با برداشتن یک بخش از تلانسفالون آن‌ها مورد آزمایش قرار دادیم. با استفاده از روش تخصصی scRNA-seq، ما توانستیم تمام سلول‌های جدید را در مراحل مختلف بازسازی، از یک تا ۱۲ هفته پس از آسیب، ضبط و توالی یابی کنیم.

در نهایت، متوجه شدیم تمام انواع سلول‌هایی که حذف شده بودند، به طور کامل بازسازی شده اند.

ما مشاهده کردیم که بازسازی مغز در سه مرحله اصلی اتفاق می‌افتد.

مرحله اول با افزایش سریع تعداد سلول‌های پیش ساز شروع می‌شود و بخش کوچکی از این سلول‌ها فرآیند بهبود زخم را فعال می‌کنند.

در فاز دو، سلول‌های پیش ساز شروع به تمایز به نوروبلاست می‌کنند. در نهایت، در فاز سه، نوروبلاست‌ها به همان نوع نورون‌هایی که در ابتدا از بین رفته بودند، تمایز می‌یابند.

به طور شگفت انگیزی، مشاهده کردیم که اتصالات عصبی قطع شده بین ناحیه برداشته شده و سایر نواحی مغز دوباره به هم وصل شده است.

برقراری اتصالات مجدد عصبی نشان می‌دهد که منطقه بازسازی شده نیز عملکرد اولیه خود را بازیافته است.

توانایی‌های احیا کننده Axolotls منبع جذابی برای دانشمندان بوده است و چگونگی تغییر مغز و انواع سلول‌های آن در طول زمان و همچنین مکانیسم‌های بازسازی را استنباط می‌کند.

هنگامی که داده‌های اکسولوتل را با گونه‌های دیگر مقایسه کردیم، متوجه شدیم که سلول‌های تلانسفالون آن‌ها شباهت زیادی به هیپوکامپ پستانداران، ناحیه‌ای از مغز که در شکل‌گیری حافظه نقش دارد و قشر بویایی، ناحیه‌ای از مغز که به حس بو درگیر است، نشان می‌دهند.

ما حتی برخی از شباهت‌ها را در یک نوع سلول آکسولوتل به نئوکورتکس، ناحیه‌ای از مغز که برای ادراک، تفکر و استدلال فضایی در انسان‌ها شناخته می‌شود، یافتیم.

این شباهت‌ها نشان می‌دهد، این نواحی از مغز ممکن است از نظر تکاملی حفظ شده باشند، یا در طول تکامل قابل مقایسه باشند و نئوکورتکس پستانداران ممکن است یک نوع سلول اجدادی در تلانسفالون دوزیستان داشته باشد.

در حالی که مطالعه ما روند بازسازی مغز را روشن می‌کند، از جمله اینکه کدام ژن‌ها درگیر هستند و چگونه سلول‌ها در نهایت به نورون تبدیل می‌شوند، ما هنوز نمی‌دانیم چه سیگنال‌های خارجی این فرآیند را آغاز می‌کنند.

علاوه بر این، ما نمی‌دانیم، فرآیند‌هایی که شناسایی کردیم هنوز برای حیواناتی که بعداً در زمان تکامل یافته اند، مانند موش یا انسان، قابل دسترسی هستند یا خیر.

اما ما به تنهایی معمای تکامل مغز را حل نمی‌کنیم. آزمایشگاه توشز (Tosches) در دانشگاه کلمبیا تنوع انواع سلولی را در گونه دیگری از سمندر به نام Pleurodeles waltl بررسی کرد، در حالی که آزمایشگاه Fei در آکادمی علوم پزشکی گوانگدونگ در چین و همکاران در شرکت علوم زیستی BGI به بررسی نحوه آرایش فضایی انواع سلول در جلو مغز axolotl، شناسایی تمام انواع سلول‌ها در مغز axolotl، به هموار کردن راه برای تحقیقات نوآورانه در پزشکی بازساختی کمک می‌کند.

مغز موش‌ها و انسان‌ها تا حد زیادی توانایی خود را برای ترمیم یا بازسازی خود از دست داده است.

مداخلات پزشکی برای آسیب‌های مغزی شدید در حال حاضر بر درمان دارویی و سلول‌های بنیادی برای تقویت یا ارتقای ترمیم تمرکز دارد.

بررسی ژن‌ها و انواع سلول‌هایی که به آکسولوتل‌ها اجازه می‌دهند بازسازی تقریباً کاملی را انجام دهند، ممکن است کلید بهبود درمان آسیب‌های شدید و باز کردن پتانسیل بازسازی در انسان باشد.

منبع: سایت مدیکال اکسپرس

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی کلينيک

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: آکسولوتل ها بازسازی مغز سلول های پیش ساز انواع سلول انواع سلول ها سلول هایی آکسولوتل ها نوع سلول ناحیه ای نورون ها مغز axolotl

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۵۹۵۲۹۷۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

16 اردیبهشت در دنیای علم چه خبر؟

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، تاریخ علم مملو از رویدادهای مهمی است که نوآوری‌ها، کشف‌ها و حتی زادروزها و درگذشت‌های دانشمندان و مخترعان تاثیرگذار جهان را در برمی‌گیرد. در این تقویم علم، وقایع مهم مصادف با امروز 16 اردیبهشت برابر 5 می را ورق می‌زنیم.

***

رصدخانه مراغه

۱۶ اردیبهشت ۶۳۸ خورشیدی، رصدخانه مراغه ساخته شد. خواجه نصیرالدین‌طوسی، همه‌چیزدان، معمار، ریاضی‌دان، منجم، پزشک، فقیه، متکلم، فیلسوف و شاعر ایرانی این رصدخانه را در دوره هولاکوخان، نوه چنگیزخان مغول، در شهر مراغه ساخت و از این‌رو، این روز در تقویم باعنوان روز مراغه نامگذاری شده است. این رصدخانه روی تپه‌ای در غرب مراغه در نزدیکی دو روستای طالب‌خان و حاجی‌کرد قرار دارد که ارومیه را می‌توان از فراز آن تپه دید. هولاکو برای نگهداری این سازمان پژوهشی موقوفه‌های ویژه‌ای در نظر گرفت. کتابخانه‌ای شامل ۴۰۰ هزار جلد کتاب و ابزارهای اخترشناسی، ازجمله ذات‌الربع دیواری به شعاع ۴۳۰ سانتی‌متر، حلقه‌دار (ذات‌الحلق)، حلقه انقلابی، حلقه اعتدالی و حلقه سموت هم فراهم شدند. در همین‌جا خواجه نصیرالدین کتاب زیج ایلخانی را از روی رصدهای انجام‌شده در این رصدخانه تدوین کرد. زیج‌ به کتابی گفته می‌شود که منجمان احوال و حرکات افلاک و کواکب را از آن معلوم کنند و نام علمی برای اصول احکام نجوم و هیئت است که تقویم را از آن استخراج می‌کردند.

دومین انسان به فضا رفت

۵ می ۱۹۶۱ میلادی برابر با ۱۶ اردیبهشت ۱۳۴۰ خورشیدی، آلن شپارد جونیور، فضانورد آمریکایی همراه با فضاپیمای مرکوری-رادستون ۳ معروف به فریدام ۷، پس‌از یوری گاگارین، کیهان‌نورد روس، به‌عنوان دومین انسان به فضا رفت و به‌مدت ۱۵ دقیقه یک پرواز زیرمداری را تا ارتفاع ۱۱۵ مایلی انجام داد و حدود ۵ دقیقه بی‌وزنی را تجربه کرد. شپارد بار دیگر و این‌بار به‌عنوان پنجمین انسان روی ماه در مأموریت آپولو ۱۴ به فضا رفت.

 

اولین آزمایش واکسن سیاه‌زخم

 ۵ می ۱۸۸۱ میلادی برابر با ۱۶ اردیبهشت ۱۲۶۰ خورشیدی، میکروب‌شناس فرانسوی لویی پاستور تلقیحات علیه سیاه‌زخم را روی ۲۴ گوسفند، یک بز و ۶ گاو در روستای کوچکی نزدیک پاریس به‌نام «پولی لو فور» انجام داد. آزمایش او موفقیت‌آمیز بود و به نقطه عطفی در پیشگیری از این بیماری کشنده که بر گاو و گوسفند و بز اثر می‌گذارد تبدیل شد. او در ۲۱ مارس ۱۸۷۷ در پاسخ به شیوع ویرانگر سیاه‌زخم شروع به تحقیق برای واکسن مقابله با این بیماری کرد. او دریافت واکسن موثری را می‌توان از سویه ضعیف‌شده باکتری سیاه‌زخم (ریزجاندار میله‌مانندی که رابرت کوخ در سال ۱۸۷۶ به‌عنوان عامل بیماری شناسایی کرده بود) ساخت. پاستور در ۶ جولای ۱۸۸۵ واکسن مؤثری علیه هاری ساخت و آن را روی کودک ۹ ساله‌ای به نام ژوزف مایستر که با گازگرفتگی سگ هار به شدت آسیب‌دیده بود آزمایش کرد.

پیو دل ریو اورتگا

۵ می ۱۸۸۲ میلادی برابر با ۱۶ اردیبهشت ۱۲۶۱ خورشیدی، پیو دل ریو اورتگا، عصب‌شناس اسپانیایی که سلول‌های میکروگلیا مغز را کشف کرد به‌دنیا آمد. اورتگا با ایجاد روشی جدید برای رنگ‌آمیزی نمونه‌های بافت با کربنات نقره توانست این سلول‌ها را کشف کند. میکروگلیا سلول‌هایی هستند که در دستگاه عصبی مرکزی زندگی و به‌عنوان یک سلول ایمنی عمل می‌کنند. اورتگا شاگرد بافت‌شناس اسپانیایی سانتیاگو رامون ای کاخال، برنده جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی در سال ۱۹۰۶ برای کشف سازوکارهای ریخت‌شناسی و روندهای اتصالی یاخته‌های عصبی بود. اورتگا همچنین نام اُلیگودندروسیت یا الیگودندروگلیا را برای سلول‌هایی که تولیدکننده میلین در دستگاه عصبی مرکزی هستند ابداع کرد. در آغاز جنگ داخلی اسپانیا، او به پاریس و سپس آکسفورد و سرانجام در سال ۱۹۴۰ به بوینس آیرس در آرژانتین رفت.

 

انتهای پیام/