تحديد عمر الشخص بواسطة خلايا دماغه

ليست الخلايا العصبية فقط

انتهج علماء البيولوجيا العصبية من معهد فرانسيس كريك وجامعة كوليدج لندن طريقاً مختلفاً لفهم آثار  الشيخوخة على الدماغ البشري. فبدلاً من التركيز على الطريقة المعتادة التي تدرس كيفية فقدان الخلايا العصبية أثناء الشيخوخة، درس الفريق الخلايا الداعمة التي تسمى الخلايا الدبقية، ووجدوا ظاهرة جديرة بالملاحظة.

وقال الباحث جيرنيج أولي في بيان صحفي: «استطعنا تمييز تغيّرات التعبير الجيني الناجمة عن الشيخوخة في 10 مناطق في الدماغ البشري، ووجدنا بأن الخلايا الدبقية تتعرض لتغيّرات أكبر من الخلايا العصبية.»

وفي الدراسة التي نشرت في مجلة «سيل ريبورتس» (Cell Reports)، فحص الفريق عينات الدماغ بعد الوفاة، عند 480 شخصاً، تتراوح أعمارهم بين 16 سنة و106 سنوات. ووجدوا بأن حالة الخلايا الدبقية في الدماغ كانت ملائمة لعمر الشخص المتوفي، لدرجة أنهم تمكنوا من تحديد عمر الشخص من خلال دراسة هذه الخلايا الدبقية.

ويُذكر بأن الخلايا الدبقية توفّر الدعم العصبي للخلايا العصبية، ولها ثلاثة أنواع لكل منها وظيفة دعم محددة. فالخلايا الدبقية قليلة التغصن تعمل كعازل، وتأخذ الخلايا الدبقية الصغيرة دور الخلايا المناعية، وتساعد الخلايا النجمية في استقلاب الخلايا العصبية  وإزالة السموم وغيرها من الوظائف.

ووجد الباحثون بأن الخلايا النجمية والخلايا الدبقية قليلة التغصن، تتعرضان لتحولات في أنماط التعبير الجيني (أي تحديد الجينات النشيطة والمثبطة) عند الشيخوخة. وكان ذلك ملحوظاً بشكل خاص في اثنتين من مناطق الدماغ، الحصين (المرتبط بالذاكرة) والمادة السوداء (المرتبطة بالحركة). وفي الوقت ذاته، ظهرت  زيادة ملحوظة في الجينات الخاصة بالخلايا الدبقية الصغيرة في جميع مناطق الدماغ مع التقدم في العمر.

ودرس الباحثون أيضاً ارتباط التحولات في أنماط التعبير الجيني مع التغيرات في أعداد خلايا الدماغ، وذلك من خلال مقارنة عينات الأنسجة المأخوذة من أدمغة ثلاثة من الشباب مع تلك المأخوذة من أدمغة ثلاثة من كبار السن.

ويقول أولي: «طورنا برنامج رائع للتعلّم الآلي، وكان عليه أن يبحث في مئات آلاف الخلايا الدبقية قليلة التغصن والخلايا العصبية للحصول على بيانات موثوقة، ولكننا أردنا أن نعرف إذا كان الانخفاض في التعبير قد أدى إلى تغيّرات على المستوى الخلوي أو الجزيئي. وشهدنا اختفاء الخلايا قليلة التغصن، لكننا لم نشهد تغيّرات جذرية في الأعداد الخلوية للخلايا العصبية، باستثناء انخفاض في الخلايا العصبية الكبيرة.»

هذه الصورة تصف عدد ووظيفة الخلايا الدبقية والخلايا العصبية في الدماغ البشري مع التقدم في العمر. حقوق الصورة: لايلاك سوريك

علاجات جديدة للاضطرابات العصبية

وكما يشير أولي، فإن الجزء الأخير من المعلومات جدير بالملاحظة. حيث أن الاضطرابات العصبية المرتبطة  بالعمر تُعزى إلى بعض أشكال الخلل في نشاط الخلايا العصبية. فعن طريق نقل التركيز في هذه الاضطرابات لتشمل الخلايا الدبقية، تعزز هذه الدراسة من فهمنا لأمراض الدماغ في مرحلة الشيخوخة، مثل الخرفوالزهايمر.

وبعيداً عن إعطائنا وسيلة لتحديد عمر الدماغ، فإن التعرف على آثار الشيخوخة على الخلايا الدبقية يحسن من فهمنا لكيفية تأثير الشيخوخة على الدماغ عموماً. ويأمل الباحثون بمعرفة إذا كان التعبير الجيني يتأثر بالطفرات الجينية وغيرها من المتغيرات بطريقة تؤدي إلى الأمراض. وإذا كان الأمر كذلك، تستخدم هذه المعلومات للمساعدة في تطوير علاجات لأمراض الدماغ ومواجهة الشيخوخة عموماً.

وتعدّ المعلومات التي حصل عليها الفريق من هذا البحث قيّمة، لكن الأمر الأكثر قيمة هو ما سيكتشفه الآخرون منها. وأوضح أولي: «توجد كمية كبيرة من المعلومات الإقليمية التي ستكون مفيدة لمختلف الأشخاص ... ونحن قدمنا كمية كبيرة من البيانات التي تحتاج إلى التحليل.»