Şîna metîlenê û şaneyên piştgir ên mêjî: astrosît, mikroglia û inflamasyon

Bifikirin ku hûn bi heman boyaxa şîn du ceribandinan dikin û du encamên hêvîdar bi dest dixin. Di firaxeke çandiniya şaneyan de, şaneyên piştgir ên stêrkşikl ji kêmbûna oksîjen û glukozê sax dimînin. Di firaxeke din de, şaneyên parastinê yên mêjî, tevî toksîneke bakterî, şiklê xwe yê aram û şaxdar diparêzin. Mirov dixwaze van her duyan bike yek îdia: boyax inflamasyona mêjî aram dike û mêjî diparêze. Bi rastî, ev yek kirina encaman ew cih e ku divê xwînerên baldar bisekinin û bi hûrgulî bifikirin.

Mêjî du komên şaneyên piştgir hene ku karên cuda dikin, û şîna metîlenê di her yekê de bi tetikdereke ceribandî ya cuda tê lêkolînkirin. Astrosît şaneyên piştgiriya metabolîk in. Ew di navbera damarên xwînê û nûronan de cih digirin, glutamata zêde paqij dikin, asta potasyûmê hevseng dikin, glîkojenê hilanîn dikin û dema pêdivî zêde dibe sotemeniyê digihînin nûronan. Mikroglia çavdêrên parastinê yên niştecih in. Dirêjiyên wan ên nazik tevnê kontrol dikin, sîgnalên bakteriyan û zirarê tespît dikin û, dema hişyarî tê dayîn, paşve dikişin û dibin şiklekî girover ê amîbî ku ji bo koçkirin û di hundirê xwe de girtinê guncaw e; di heman demê de molekulên sîgnaldayînê berdidin. Encamek di komeke şaneyan de ji bo koma din jî derbasdar nabe, û pîvandina ku di her rewşê de tê bikaranîn diyar dike ka bi rastî çi hatiye nîşandan.

Astrosît di bin stresa metabolîk de: dembendî bi xwe encam e

Ceribandina astrosîtan bi bêparkirinê dest pê dike. Lêkolîneran astrosîtên korteksê ji mişkên nûbûyî çandin, glukoz û hema hema hemû oksîjen ji bo şeş saetan rakirin, paşê her du ji bo bîst û çar saetan vegerandin. Ev modelekî laboratûwarî yê qezaya damarî ya mêjî û ji nû ve gihîştina xwînê ya piştî wê ye. Dema şîna metîlenê di qonaxa bêparkirinê de amade bû, saxmayîna şaneyan xirabtir bû. Dema tenê di qonaxa ji nû ve oksîjenkirinê de, bi 0.1 û 1 micromolar, hate zêdekirin, li gorî testa zindîbûna şaneyan a bi kalseînê, saxmayîn bi awayekî girîng baştir bû. Lêkolîna astrosîtên mişkan vê cudahiya dembendiyê ligel daneyên nefesdana şaneyî radigihîne.

Ev cudahî vedîtina herî girîng e. Di dema bêparkirinê de hema hema tu oksîjen tune ye ku elektronan qebûl bike, ji ber vê yekê pergala veguhestina elektronan cihê ku elektronan radest bike tune ye. Di dema ji nû ve oksîjenkirinê de mekanîzma dîsa dest bi kar dike û boyax dikare rola xwe bilîze. Astrosîtên ku şîna metîlenê wergirtin zêdetir oksîjen bi kar anîn, zêdetir glukoz kişandin nav xwe, zêdetir ATP hilberandin û depoyên glîkojenê ji nû ve ava kirin; çalakiya heksokînazê bilindtir bû û superoksîda mîtokondrî nehat zêdekirin. Ravekirina pêşniyarkirî heman ravekirina naskirî ye ku di vegotina rola şîna metîlenê wekî hilgirê elektronan ê mîtokondrî de tê dîtin: ew elektronan ji xalên girtî yên zincîra nefesdanê derbas dike, da ku nefesdan ji nû ve bi awayekî paqij dest pê bike, ne ku elektron birevin û bibin cureyên reaktîf.

Bala xwe bidin cureyê vê delîlê. Ev encameke saxmayîn û metabolîzmayê ye di yek cureyê şaneyê yê veqetandî de, bi pencereyeke bandorker a diyarkirî — vegerîn, ne bêparkirin — û navbereke konsantrasyonê ya diyarkirî. Ew tiştekî li ser sîgnaldayîna parastinê, û tiştekî li ser reftarê nabêje.

Mikroglia di bin hişyariya bakterî de: metabolîzma ji nû ve tê bernamekirin

Ceribandinên mikroglia bi tetikdera berevajî dest pê dikin: ne birçîbûn, lê enfeksiyoneke derewîn. Lîpopolîsakarîd, perçeyek ji perdeya derveyî ya bakteriyan, bi hestkerên parastina xwezayî ve girê dibe û mikroglia bawer dike ku patojen hatine, her çend tu bakteriyên zindî tune ne. Di mişkên ku lîpopolîsakarîd wergirtine û di rêzeke şaneyên mikroglia ya çandî de, encam bernameyeke inflamasyonê ya naskirî ye: faktorên ku inflamasyonê pêş dixin zêde dibin, mikroglia ber bi rewşa M1 ya êrîşkar ve polarîze dibin, nûronên cîran dimirin û heywan di erkên fêrbûn û bîranînê de encamên xirabtir didin.

Lêkolîna vê bersivê di mişkan de wê bi rêyekî hestkirina oksîjenê ve girê dide: lîpopolîsakarîd bi rêya zincîreke Siah2/Morg1 ya berê di rêya sîgnaldayînê de, bûyerbûna zêde ya PHD3, yek ji sê enzîmên prolîl hîdroksîlazê, çêdike. Di heman demê de şane bikaranîna enerjiya xwe ber bi glîkolîza aerobî ve ji nû ve bername dikin, ligel zêdebûna cureyên oksîjenê yên reaktîf ên mîtokondrî. Nivîskaran ev guherîn rasterast bi testên metabolîk ên Seahorse yên xerckirina oksîjenê û asîdbûna derveyî şaneyê pîvan. Şîna metîlenê hem guherîna metabolîk hem jî bûyerbûna zêde ya PHD3 berevajî kir, faktorên inflamasyonê kêm kir, mirina nûronan kêm kir û puanên reftarê baştir kir. Tomografiya emîsyona pozîtronê asteke wênekêşiyê jî zêde kir: lîpopolîsakarîd di FDG-PET de kişandina glukozê ya hîpokampê bilind kir, û bikaranîna şîna metîlenê wê dîsa daxist. Ev bi metabolîzmayeke inflamasyonê ya aramtir di mêjiyê zindî de li hev tê.

Ev koma pîvandinan ji ya lêkolîna astrosîtan dewlemendtir e — sîtokîn, metabolîzma, wênekêşî û reftar di heywanan de — lê ew bi tetikderek û şaneyeke cuda ve girêdayî ye. Divê xwînerên ku her duyan didin ber hev tetikderan ji hev veqetînin: lêkolînek di dema vegerînê de şaneyên piştgir ên birçî rizgar dike, ya din di şaneyên parastinê de hişyariya enfeksiyoneke derewîn sist dike.

Mikroglia di bin mîkroskopê de: şikl wekî nîşaneya pîvandinê

Ceribandineke sêyem li heman hişyariya bakterî tenê ji aliyê şiklê ve dinêre. Di çandiniyên glial ên ji korteksa mişkên mezin de, mikroglia yên komê kontrolê ku ji bo nîşankera IBA1 hatine rengkirin gelek dirêjiyên nazik nîşan didin: şiklê şaxdar ê çavdêriyê. Piştî bîst û çar saetan bi lîpopolîsakarîdê li 10 micrograms per milliliter, şane xwe belav dikin û şiklê amîbî digirin; rûbera laşê wan ê şaneyî mezin dibe, lê derdora wan hema hema sabît dimîne. Ev nîşaneya geometrîk a giroverbûnê ye. Şîna metîlenê li 1 micromolar, ku ligel toksînê hate dayîn, dirêjiyên şaxdar parast û rûbera laş û derdorê nêzî nirxên komê kontrolê hişt. Lêkolîna çandiniya şaneyên mişkên mezin vê parastina şiklê bi pîvandinên rûbera laşê şaneyê û derdorê diyar dike.

Du hûrgulî dikin ku ev lêkolîn ji wêneyekî sade bêtir hêja be. Ya yekem, madeya berawirdkirinê menadîon, molekuleke din a çalak di redoksê de bi heman konsantrasyonê, şikl neparast û bi serê xwe şane ber bi şiklê çalakkirî ve bir. Ji ber vê yekê ev bandor taybetmendiyeke giştî ya hemû molekulên ku dikevin çerxên redoksê nîne. Ya duyem, nivîskar bandora boyaxê bi çalakkirina Nrf2 ve girê didin, ne tenê bi bêbandorkirina rasterast a molekulên reaktîf. Nrf2 bernameyeke faktora transkripsiyonê ye ku genên antîoksîdan û dijî-inflamasyonê bi rê ve dibe. Naveroka têkildar a li ser redoks û sîgnaldayîna inflamasyonê vê girêdana Nrf2 di çarçoveya xwe de datîne.

Dîsa jî, şikl ji van sê nîşaneyên pîvandinê ya herî sînordar e. Şaneyeke şaxdar bi gelemperî şaneyeke çavdêr e û şaneyeke girover bi gelemperî ya çalakkirî ye, lê morfolojî nîşaneyeke nerasterast e, ne tomarek. Di vê çandiniyê de ne şaneyên parastinê yên bi xwînê hatine hebûn, ne torên nervî, ne jî encameke reftarî.

Xwendina her sê encaman li kêleka hev

Modela ku di rêzan de derdikeve ew e ku her tetikder pîvandina xwe û bersiva xwe heye. Rizgarkirina metabolîk bersiva pirseke metabolîzmayê dide. Daneyên sîtokîn û reftarê bersiva pirseke inflamasyonê didin. Şikl bersiva pirseke şiklê dide. Tu yek ji her sêyan bi serê xwe ji sînorê xwe derbas nabe.

Mikroglia yên aramtir xuya dikin çi îspat nakin

Ev hevok e ku tevahiya mijarê pêdivî pê heye: mikroglia yên ku kêmtir çalakkirî xuya dikin, an metabolîzmaya mikroglia ya guherandî, bi serê xwe baştirbûna fonksiyona mêjî îspat nakin.

Morfolojî dikare biguhere bê ku fonksiyon jî li pey wê biguhere. Şaneyek dikare şaxên xwe biparêze û hîn jî sîtokînan berde, an girover bibe dema ku karê kêrhatî yê paqijkirina bermahiyên şaneyî dike. Pîvandinên metabolîk heman sînor hene: şopeke Seahorse an şopandineke PET nîşan dide ka enerjî çawa tê bikaranîn, ne têgihiştinê. Lêkolîna mişkan ku pîvandinên metabolîk û yên li ser şiklê bi testên reftarê re bi kar anîn, tam ji ber ku astên delîlan li ser hev danîn bihêztir e; wê ji yek pîvandinê nexwest ku bi tena serê xwe encamê piştgirî bike. Li wir jî sînorên asayî derbasdar in, ji ber ku lîpopolîsakarîd hişyariyeke bê enfeksiyonê model dike, ne enfeksiyoneke rastîn; mişk mirov nînin, û nivîskar bi xwe balê dikişînin ser cudahiyên di navbera cureyên zindiyan de. Her kesê ku karê şopandinê plan dike divê, berî ku bifikire ev rê di tevna mirov de bi heman awayî tevdigere, binirxîne ka vedîtinên mikroglia çawa ji modelekê bo ya din têne veguhestin.

Encameke pratîk a têkildar bi dembendiyê jî ji vê derdikeve. Di encama astrosîtan de, dayîna zû encamê xirabtir dike, lê dayîna di dema vegerînê de encamê baştir dike. Encamên mikroglia ji dayîna li dora dema tetikdera inflamasyonê tên. Zirara mêjî di jiyana rastîn de her du qonaxan di heman demê de tevlihev dike: têkçûna enerjiya şaneyî ligel hişyariya parastinê, ku di nav saetan de diguherin. Ceribandineke ku yek qonaxê veqetîne nikare ji bo rewşa tevlihev dembendiyê diyar bike. Ji ber vê yekê nîqaşên li ser pencereyên demê yên dayînê rêzikên demî yên bêparkirin û inflamasyonê ji hev cuda digirin.

Kurteya rastgo di yek paragrafê de cih digire. Di astrosîtên veqetandî de, şîna metîlenê ku di dema ji nû ve oksîjenkirinê de tê dayîn nefesdanê ji nû ve dide destpêkirin û şaneyan rizgar dike. Di mikroglia yên ku bi perçeyeke bakterî re rû bi rû hatine de, ew bi rêya rêyeke taybet a PHD3 bernameyeke metabolîk a inflamasyonê berevajî dike û şiklê bêhnvedanê diparêze. Her encam di şertên ceribandina xwe de rast e, û tu yek jê hukmekî giştî li ser inflamasyona mêjî nîne. Berawirdkirina şaneyên glial tam ji ber vê yekê kêrhatî ye ku nahêle ev her du çîrok tevlihev bibin û bibin yek.