سلول های میکروکیمری با مغز ما چه می کنند؟

سلول مادرتان می تواند وارد مغز شما شود و تا آخر عمر با شما بماند

ما تمایل داریم خودمان را به عنوان داشتن یک مغز تصور کنیم که کاملا متعلق به خودمان است و از DNA خودمان ساخته شده است. با این حال، در این منظره سلول‌هایی از افراد دیگر وجود دارد - مادران ما و برای کسانی که باردار بوده‌اند، فرزندان ما.

در دوران بارداری، سلول های مادر از جفت عبور می کنند، در حالی که سلول های جنین در جهت مخالف حرکت می کنند. برخی از آنها مدت ها پس از تولد باقی می مانند، پدیده ای به نام میکروکیمریسم. من همیشه این میراث سلولی دو طرفه را جذاب می‌دانستم، به‌ویژه اکنون می‌دانیم که برخی از این سلول‌ها در مغز مستقر می‌شوند. فرزندان من که از طریق تخمک های اهدایی به دنیا آمدند، DNA من را به ارث نبردند، اما میکروکیمریسم به این معنی است که برخی از سلول های من ممکن است در آنها زندگی کنند، در حالی که سلول های آنها ممکن است در من زندگی کنند.

من همیشه فکر کرده ام که آنها چه تأثیری می توانند داشته باشند، و یک مطالعه اخیر من را بر آن داشت تا در مورد آن تحقیق کنم. آیا این سلول ها صرفا مسافر هستند یا به شکل گیری مغزی که با آن بزرگ می شویم کمک می کنند؟

در سال 2008، محققان برای اولین بار سلول های مادر را در بافت مغز جنین انسان شناسایی کردند. چهار سال بعد، تیم دیگری DNA مردانه را در مغز زنان یافت که احتمالا در دوران بارداری با جنین‌های پسر به دست آمده است. یافتن ردی از شخص دیگری یک چیز است. اما تعیین اینکه این سلول ها به چه شکل می شوند و اینکه آیا آنها کار مفیدی انجام می دهند یا خیر، موضوع دیگری است.

تحقیق جدید که در این ماه منتشر شد و هنوز توسط همتایان بررسی نشده است، ما را به پاسخ به این سؤالات نزدیک‌تر می‌کند. سامی کنان در مرکز سرطان فرد هاچینسون در سیاتل و همکارانش DNA مادر را در نمونه‌هایی از بافت مغزی کودکان مبتلا به صرع شناسایی کردند. آنها سپس RNA این نمونه ها را در کنار داده های افراد بدون صرع بررسی کردند. این دستورالعمل سلولی نشان داد که سلول‌های مادر به قالب‌های متنوعی تبدیل شده‌اند که شامل نورون‌ها، سلول‌های ایمنی، سلول‌های عروق خونی و سلول‌های پشتیبان به نام آستروسیت‌ها می‌شود.

کنعان می‌گوید: «تعجب آور بود که دیدیم میکروکایمریزم طبیعی در مغز انسان با چنین هویت‌های عصبی، گلیال، ایمنی و عروقی بسیار متنوعی در هر دو گروه سالم و بیمار شناسایی شد.

نتایج نشان می‌دهد که سلول‌های فرد دیگری می‌توانند ویژگی‌های خود مغز را به دست آورند - اگرچه هنوز مشخص نیست که چرا ممکن است به جای سلول‌های خودمان به این سلول‌های مادری نیاز داشته باشیم. اما ما سرنخ هایی از حیوانات داریم.

در سال 2022، محققان موش‌هایی را که تعداد سلول‌های مادری کمتری داشتند با موش‌هایی که دارای سطوح معمولی بودند مقایسه کردند و فعالیت و رفتار مغز آنها را ثبت کردند. نتایج نشان داد که سلول‌های مادر به تنظیم سلول‌های ایمنی ساکن مغز کمک می‌کنند و از هرس بیش از حد اتصالات بین نورون‌ها جلوگیری می‌کنند.

موش هایی که سلول های مادری کمتری داشتند، ارتباط بین قشر جلوی مغز و هیپوکامپ، مناطقی که در برنامه ریزی و حافظه نقش دارند، مختل کرده بودند. این موش‌ها همچنین در کارهایی که شامل یادآوری اطلاعات قبلی بود، عملکرد بدتری داشتند.

این به سلول‌های مادر اشاره می‌کند که احتمالا با کمک به سیم‌کشی مغز جنین در طول رشد اولیه، نقشی ایفا می‌کنند. کنعان می‌گوید: «اینکه آیا مکانیسم‌های قابل مقایسه در انسان‌ها عمل می‌کنند، یک سوال باز باقی می‌ماند.

با این حال، او از حدس و گمان خوشحال است. کنان می‌گوید در حال حاضر شواهدی در انسان وجود دارد که سلول‌های مادر می‌توانند بر سیستم ایمنی در حال رشد تأثیر بگذارند، و منطقی است که انتظار داشته باشیم که همین امر ممکن است به مغز نیز گسترش یابد.

او همچنین می‌گوید سلول‌هایی که در جهت دیگر حرکت می‌کنند ممکن است در بهبودی نقش داشته باشند: «در آزمایش موش، افزایش جذب سلول‌های جنینی با کاهش آسیب مغزی و تغییرات سازگار با ترمیم همراه بود.»

این ایده که سلول های جنین کلیدی برای ترمیم هستند در انسان نیز پیشنهاد شده است. در مطالعه سال 2012 که DNA مردانه را در مغز 37 زن از 59 زن شناسایی کرد، شیوع کمتری در میان افراد مبتلا به آلزایمر وجود داشت. این می تواند به این معنی باشد که سلول های جنین از مغز محافظت می کنند. اما این مطالعه نتوانست علت و معلولی را مشخص کند، بنابراین نمی‌توانیم این احتمال را رد کنیم که این شرایط ممکن است بر ماندگاری این سلول‌ها تأثیر گذاشته باشد.

این یک مشکل رایج در حوزه است. در حالی که سلول‌های میکروکایمریک با بیماری پارکینسون، مولتیپل اسکلروزیس، سکته مغزی و تومورهای مغزی مرتبط بوده‌اند، در هر مورد تشخیص اینکه آیا آنها در ایجاد این بیماری نقش دارند یا برای ترمیم آسیب‌ها به کار گرفته شده‌اند، چالش برانگیز است.

Evolution برخی از احتمالات جذاب برای نقش آنها نیز ارائه می دهد. دیوید هیگ از دانشگاه هاروارد استدلال می کند که مادران و فرزندانشان علاقه تکاملی مشترکی به رفاه یکدیگر دارند، و نشان می دهد که انتخاب طبیعی ممکن است اثرات منفی بر سلامت را از بین ببرد و به اثرات مفید این تبادل سلولی کمک کند.

با این حال، هیگ فکر می‌کند که «علاقه‌های» تکاملی آن‌ها همیشه همسو نیست، به‌ویژه وقتی صحبت از نحوه تقسیم منابع مادر می‌شود. او می‌گوید: «این امکان وجود دارد که سلول‌های اولاد در مغز مادر ممکن است مراقبت (و دلبستگی) را نسبت به فرزندانی که سلول‌ها از آن‌ها می‌آیند افزایش دهند، در حالی که سلول‌های مادری در مغز فرزندان ممکن است به همکاری با مادر و سایر خواهران و برادران کمک کنند.»

در حال حاضر، این یک فرضیه باقی مانده است. با این حال، همه این تأثیرات بالقوه بر سلامت و رفتار ما یک سؤال را ایجاد می کند. چرا برخی از مغزها سلول های میکروکیمری بیشتری نسبت به بقیه دارند؟ برای مثال، در مطالعه کنعان و تیمش، علیرغم یافتن سلول های مادر در اکثر نمونه ها، برخی از آنها حدود 2.2 سلول مادری در هر 100000 سلول داشتند، در حالی که برخی دیگر تا 458.9 سلول در هر 100000 سلول داشتند. آیا می دانیم چرا؟

هیگ می گوید: «پاسخ منفی است، ما نمی دانیم. او گمان می کند که عوامل ژنتیکی وجود دارد که به این اختلاف کمک می کند.

برای مثال، سلول‌ها پروتئین‌هایی را حمل می‌کنند که به سیستم ایمنی کمک می‌کند تا تشخیص دهد که یک سلول «خود» یا «خارجی» است، اما سطوح تشخیص و تحمل متفاوت است، که ممکن است بر تعداد سلول‌های میکروکیمری که زنده می‌مانند تأثیر بگذارد.

سابقه پزشکی نیز ممکن است مهم باشد. به عنوان مثال، پره اکلامپسی، یک وضعیت خطرناک که با فشار خون بالا در بارداری مشخص می شود، نفوذپذیری سد خونی مغزی را افزایش می دهد و ممکن است به سلول های جنین بیشتری اجازه ورود به مغز مادر را بدهد.

برخی از تفاوت ها ممکن است فقط در مورد محدودیت های نمونه برداری باشد - برخی از مناطق مغز می توانند سلول های بیشتری نسبت به مناطق دیگر داشته باشند، به این معنی که یک نمونه منفی به این معنی نیست که آنها در جای دیگری وجود ندارند.

متأسفانه، هیچ یک از اینها به ما اجازه نمی دهد که به طور قطعی بگوییم که میکروکایمریزم بیشتر بهتر است، یا اینکه باید به دنبال راه هایی برای ارتقای این تبادل سلولی برای کمک به محافظت از سلامت مغز باشیم.

ممکن است نتیجه‌گیری رضایت‌بخش نباشد، اما روزهای اولیه است. صرف این واقعیت که سیستم عصبی مرکزی می تواند حفظ، ادغام و به طور بالقوه از مواد سلولی خارجی از نظر ژنتیکی بهره مند شود، با بسیاری از آنچه فکر می کردیم سیستم ایمنی بدن ما کار می کند، مخالف است. بنابراین، ممکن است مدتی طول بکشد تا ما واقعا به این موضوع بپردازیم که آیا سلول‌های میکروکیمری به انعطاف‌پذیری، آسیب‌پذیری یا ترمیم کمک می‌کنند یا هر سه در زمینه‌های مختلف.

تا زمانی که پاسخ‌های واضح‌تری پیدا شود، ترجیح می‌دهم از این احتمال که برخی از سلول‌های مادرم ممکن است در من باقی بماند، راحت باشم. و اگرچه نمی‌توانم کاملا توضیح دهم که چرا (ارتباط ژنتیکی مفهوم من از خانواده را تعریف نمی‌کند)، همچنین متوجه می‌شوم که در مورد احتمال اینکه سلول‌های خودم در مغز فرزندانم ساکن شده‌اند، به طور بالقوه ذهن آنها را به روش‌های ناشناخته شکل می‌دهند – و سلول‌های آنها احتمالا به همان اندازه مغز من را شکل می‌دهند.