ภาพประกอบของเครือข่ายสมองที่แสดงให้เห็นว่า substantia nigra เป็นสีแดง (Kateryna Kon/Science Photo Library/Getty Images)
นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุเซลล์สมองเฉพาะที่เสียชีวิตในโรคพาร์คินสันและค้นพบสิ่งที่ทำให้พวกเขาอ่อนแอ
นำโดยนักประสาทวิทยา Tushar Kamath และ Abdulraouf Abdulraouf จาก Broad Institute ทีมได้ศึกษาเซลล์สมองจากบุคคลที่เสียชีวิตจากเช่นกันพาร์กินสันโรคหรือภาวะสมองเสื่อมเมื่อเทียบกับคนที่ไม่ได้รับผลกระทบจากความผิดปกติ
สิ่งที่พวกเขาพบคือกลุ่มของเซลล์ที่ "ไวสูง" ต่อการเสื่อมสภาพซึ่งอาจเป็นได้ผู้สมัครที่สำคัญสำหรับการแทรกแซงการรักษา การศึกษายังให้ความกระจ่างความเสี่ยงทางพันธุกรรมมีแนวโน้มที่จะเป็นโรคพาร์คินสันอย่างไร
โรคพาร์กินสันคือโรคทางระบบประสาทที่ก้าวหน้าซึ่งโดดเด่นด้วยการเคลื่อนไหวที่ไม่สามารถควบคุมได้เช่นการสั่นสะเทือนปัญหาการพูดและปัญหาที่สมดุลซึ่งเลวร้ายลงเมื่อเวลาผ่านไป มันเกิดจากความเสียหายต่อเซลล์ประสาทที่ผลิตโดปามีนซึ่งเป็นสารเคมีที่ควบคุมอารมณ์และการเคลื่อนไหวของร่างกาย
การสูญเสียเซลล์ประสาท Dopaminergic ในส่วนของสมองส่วนกลางที่เรียกว่า Substantia nigra เป็นจุดเด่นทางพยาธิวิทยาของโรคพาร์กินสัน ในขณะที่เซลล์สมองโดปามีนทั้งหมดไม่ได้ตาย แต่เรายังไม่เข้าใจคุณสมบัติระดับโมเลกุลที่ทำให้เซลล์ประสาทบางตัวมีความเสี่ยงต่อโรคมากกว่าคนอื่น ๆ
ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาล่าสุดนี้ได้แยกออกมาและทำแผนที่เซลล์ประสาทส่วนบุคคลนับพันจากสมองของคนที่เสียชีวิตจากโรคพาร์คินสันหรือภาวะสมองเสื่อมกับ Lewy Bodies, Aรูปแบบของภาวะสมองเสื่อมที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักที่สามารถเกิดขึ้นได้เพียงอย่างเดียวหรือร่วมกับความผิดปกติของสมองอื่น ๆ
Kamath และเพื่อนร่วมงานมองเซลล์สมองประมาณ 22,000 เซลล์ที่แยกได้จากตัวอย่างเนื้อเยื่อสมองของมนุษย์ของ 10 คนที่เสียชีวิตจากโรคพาร์คินสันหรือภาวะสมองเสื่อมกับร่างกาย Lewy และแปดคนไม่ได้รับผลกระทบจากความผิดปกติทั้งสอง
การวัดระดับของกิจกรรมของยีนในเซลล์เดียวทีมระบุ 10 ชนิดย่อยที่แตกต่างกันของเซลล์ประสาทที่ผลิตโดปามีนใน substantia nigra แต่ละชนิดที่แตกต่างกันโดยโปรไฟล์กิจกรรมของยีน
แต่กลุ่มหนึ่งของเซลล์ประสาทโดปามีนัลมีความโดดเด่นในสมองส่วนใหญ่ที่หายไปในสมองของผู้ที่เป็นโรคพาร์คินสัน
ในการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดพวกเขาพบว่ากระบวนการโมเลกุลที่เชื่อมโยงกับการตายของเซลล์ในโรคทางระบบประสาทอื่น ๆ ได้รับการเพิ่มขึ้นในกลุ่มของเซลล์ประสาท dopaminergic กลุ่มนี้โดยเฉพาะและพวกเขาระบุว่าเซลล์มักจะอยู่ที่ไหน
ยิ่งไปกว่านั้นเซลล์ประสาทส่วนหนึ่งนี้มีการแสดงออกของยีนที่สูงที่สุดซึ่งให้ความเสี่ยงต่อการเกิดโรคพาร์คินสันซึ่งอาจอธิบายความอ่อนแอที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขา
กล่าวอีกนัยหนึ่งปัจจัยเสี่ยงทางพันธุกรรมที่รู้จักสำหรับโรคพาร์คินสันอาจทำหน้าที่ "เซลล์ประสาทที่อ่อนแอที่สุดที่มีอิทธิพลต่อการอยู่รอดของพวกเขา" Kamath และเพื่อนร่วมงานเขียนในกระดาษของพวกเขา
อย่างไรก็ตามเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าโรคพาร์คินสันและภาวะสมองเสื่อมกับร่างกายของ Lewy นั้นมีความผิดปกติสองประการที่แบ่งปันคุณสมบัติที่คล้ายกัน: เซลล์ประสาท dopaminergic midbrain หายไป
ในแง่ของความคล้ายคลึงกันเหล่านี้การศึกษาใหม่ "ให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทั่วไปในสองโรคนี้"เขียนErnest Arenas นักประสาทวิทยาระดับโมเลกุลที่สถาบัน Karolinska ในคำอธิบายที่มาพร้อมกับการวิจัย
อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงเฉพาะโรคบางอย่างอาจถูกนำมาใช้และไม่ถูกตรวจพบเนื่องจากมีคนเก็บตัวอย่างจำนวนน้อยเขาเตือน
อย่างไรก็ตามตอนนี้เรารู้มากขึ้นเกี่ยวกับเซลล์ที่เสี่ยงต่อโรคพาร์คินสันมากที่สุดและสิ่งที่ทำให้พวกเขาติ๊กนักวิจัยสามารถสร้างพวกมันในห้องปฏิบัติการโดยการเขียนโปรแกรมเซลล์ผิวอีกครั้งเซลล์ต้นกำเนิดและจากนั้นเป็นประเภทของเซลล์สมองที่ระบุโดย Kamath และเพื่อนร่วมงาน
กระบวนการที่ต้องใช้ความเจ็บปวดนี้อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบไดรเวอร์ทางพันธุกรรมของโรคคัดกรองผู้สมัครยาที่มีศักยภาพหรือแม้แต่สำรวจความเป็นไปได้ของการแพทย์ฟื้นฟูโรคพาร์คินสัน
การบูรณาการข้อมูลจากการศึกษาลำดับเซลล์เดียวเช่นนี้กับข้อมูลการถ่ายภาพที่มีอยู่การศึกษาพยาธิวิทยาเนื้อเยื่อและการวิเคราะห์จีโนมจะช่วยปรับแต่งความเข้าใจของเราเกี่ยวกับคุณสมบัติที่กำหนดของโรคพาร์คินสันเพิ่ม-
"นี่เป็นงานที่สำคัญเนื่องจากความสามารถของเราในการระบุเครื่องหมายและเป้าหมายที่สามารถดำเนินการได้สำหรับ [โรคพาร์กินสัน] จะกำหนดความสามารถของเราในการพัฒนาการรักษาแบบใหม่สำหรับความผิดปกติที่ร้ายแรงนี้" เขาเขียน-
การศึกษาถูกตีพิมพ์ในประสาทวิทยาธรรมชาติ