تعتبر المستقبلات الأفيونية أساسية لتطور الجهاز العصبي المعوي

ملخص: اكتشف الباحثون دورًا جديدًا لمستقبلات المواد الأفيونية في تطور الجهاز العصبي المعوي (ENS)، “الدماغ الموجود في القناة الهضمية”. يتحدى هذا الاكتشاف الفهم التقليدي لمستقبلات المواد الأفيونية، ويسلط الضوء على أهميتها بما يتجاوز إدارة الألم والإدمان.

واستخدمت الدراسة أجنة سمك الزرد للكشف عن أن المستقبلات الأفيونية مهمة لتكوين الأعصاب المعوية، وهو ما له آثار على علاج اضطرابات الجهاز الهضمي الخلقية.

مفتاح الحقائق:

• تعتبر المستقبلات الأفيونية ضرورية لتطور الجهاز العصبي المعوي.
• يؤثر تعطيل هذه المستقبلات على هجرة ونضج الخلايا العصبية المعوية.
• يمكن أن تؤدي النتائج إلى علاجات جديدة لاضطرابات الجهاز الهضمي الخلقية.

مصدر: جامعة رايس

كشف باحثون من جامعة رايس عن وظيفة لم تكن معروفة سابقًا لمستقبلات المواد الأفيونية في تطور الجهاز العصبي المعوي (ENS)، والذي يشار إليه غالبًا باسم “الدماغ في القناة الهضمية”.

يتحدى هذا الاكتشاف الفهم التقليدي للمستقبلات الأفيونية، ويلقي ضوءًا جديدًا على أهميتها بما يتجاوز إدارة الألم والإدمان.

بقيادة روزا أوريبي، الأستاذ المساعد للعلوم البيولوجية في جامعة رايس والباحثة في معهد أبحاث الوقاية من السرطان في تكساس (CPRIT)، أجرى فريق البحث سلسلة من التجارب باستخدام أجنة سمك الزرد التي تشترك في العديد من الجينات وحددت الجينات المهمة لتطوير الجهاز العصبي البيئي. التشابه مع البشر.

ENS عبارة عن شبكة من الخلايا العصبية الموجودة في الجهاز الهضمي والتي تلعب دورًا مهمًا في تنظيم العمليات الهضمية.

وتم نشر دراسة اللجنة بلوس واحد مجلة 29 مايو.

وقال أوريبي: “لقد وجدنا أن مسار الإشارات الأفيونية مطلوب لتطوير الأعصاب في الأمعاء، وهو جزء أصغر من الجسم يسمى الجهاز العصبي المعوي”.

باستخدام تقنيات تحرير الجينات، قام الباحثون بإزالة أو حذف جين بشكل انتقائي من مجموعة كاملة من أجنة أسماك الزرد لمراقبة كيفية تأثير هذه التغييرات الجينية على تكوين الأعصاب المعوية. كشفت هذه العملية عن جينات جديدة تشفر مستقبلات المواد الأفيونية المتورطة في تطور الجهاز العصبي المركزي.

وخلافا للافتراضات السابقة، وجد الباحثون أن مستقبلات المواد الأفيونية لا تشارك فقط في إدراك الألم والإدمان، ولكنها جزء لا يتجزأ من تطور الأعصاب المعوية.

وقال أوريبي: “عندما تم تعطيل هذه المستقبلات، تعطلت هجرة ونضج الخلايا العصبية الدبقية الصغيرة على طول القناة الهضمية”. يشير هذا الاضطراب إلى الدور الحاسم لمسارات إشارات المواد الأفيونية في تطوير ENS.

تفتح النتائج التي توصل إليها الفريق آفاقًا جديدة لفهم صحة الجهاز الهضمي وأمراضه. يواجه العديد من الأطفال الذين يولدون بدون أعصاب معوية صعوبات في حركات الأمعاء، مما يسلط الضوء على التأثير المحتمل لهذا البحث على طب الأطفال. إن فهم دور المواد الأفيونية في نمو الأمعاء قد يمهد الطريق لعلاجات جديدة لاضطرابات الجهاز الهضمي الخلقية.

وقال أوريبي: “يكشف بحثنا عن جانب جديد من وظيفة مستقبلات المواد الأفيونية ويسلط الضوء على دورها غير المتوقع في تطور الأمعاء”. “قد يكون لهذا آثار عميقة على فهم اضطرابات الجهاز الهضمي ويؤدي إلى أساليب علاجية جديدة.”

علاوة على ذلك، حددت الدراسة جينات أخرى، مثل VGF، لها آثار على صحة الجهاز الهضمي. وقال رودريجو مورينو كامبوس، الباحث الرئيسي وزميل ما بعد الدكتوراه، إن المزيد من الأبحاث في هذا المجال يمكن أن تكشف المزيد من الأفكار حول التفاعل المعقد بين الجينات والجهاز العصبي ووظيفة الجهاز الهضمي.

وقال مورينو كامبوس: “اكتشافنا لا يصدق ويفتح طريقا جديدا للبحث في مجال بيولوجيا النمو العصبي الحشوي”. “إن الآثار المترتبة على الأمراض الخلقية والعصبية والتمثيل الغذائي كبيرة.”

انضمت يوريب إلى رايس في عام 2017 كباحثة في CPRIT. حصل على درجة البكالوريوس في علم الأحياء الخلوي والجزيئي من جامعة ولاية سان فرانسيسكو في عام 2006 وعلى درجة الدكتوراه في الخلايا الجزيئية والبيولوجيا التنموية من جامعة تكساس في أوستن في عام 2012. في عام 2020، فاز بجائزة NSF Career Award.

تمويل: تم دعم هذه الدراسة من خلال منحة المعاهد الوطنية للصحة R01DK124804 إلى RAU ومنحة المؤسسة الوطنية للعلوم رقم 1942019 إلى RAU، ولم يكن للممولين أي دور في تصميم الدراسة أو جمع البيانات وتحليلها أو قرار النشر أو إعداد المخطوطة.

حول أخبار أبحاث علم الأعصاب هذه

مؤلف: مارسي دي لونا
مصدر: جامعة رايس
اتصال: مارسي دي لونا – جامعة رايس
صورة: يُنسب الفيلم إلى Neuronews

البحث الأصلي: الوصول المفتوح.
“تحدد شاشة CRISPR-Cas9 المستهدفة F0 الجينات المشاركة في إنشاء الجهاز العصبي المعويروزا أوريبي وآخرون. بلوس واحد

ملخص

تحدد شاشة CRISPR-Cas9 المستهدفة F0 الجينات المشاركة في إنشاء الجهاز العصبي المعوي

يعد الجهاز العصبي المعوي للفقاريات (ENS) شبكة مهمة من الخلايا العصبية المعوية والدبقية التي تسكن الجهاز الهضمي بأكمله (GI). من خلال الإشراف على وظائف الجهاز الهضمي الأساسية مثل حركية الأمعاء وتوازن الماء، يعمل ENS كحلقة وصل ثنائية الاتجاه مهمة في محور الأمعاء والدماغ. أثناء التطور المبكر، يتم اشتقاق ENS بشكل أساسي من خلايا العرف العصبي المعوي (ENCCs).

يؤدي تعطيل تطور ENCC إلى غياب ENS في الجهاز الهضمي، وخاصة القولون، كما يظهر في حالات مثل مرض هيرشسبرونغ (HSCR). في هذه الدراسة، باستخدام الزرد، اكتشفنا على قيد الحياة تستخدم الشاشة المستندة إلى F0 CRISPR خط أنابيب قويًا وسريعًا يجمع بين تسلسل الحمض النووي الريبي (RNA) للخلية الواحدة وعلم الوراثة العكسي CRISPR والتصوير عالي الإنتاجية.

تكشف النتائج التي توصلنا إليها عن مجموعة متنوعة من الجينات، بما في ذلك تلك التي تشفر مستقبلات المواد الأفيونية، كمنظمين محتملين لتكوين ENS. بالإضافة إلى ذلك، نقدم أدلة تشير إلى تورط مستقبلات المواد الأفيونية في الترميز الكيميائي العصبي لليرقات ENS.

باختصار، يوفر عملنا شاشة كريسبر جديدة وفعالة تستهدف تطوير ENS، وتسهل اكتشاف الجينات غير المعروفة سابقًا وزيادة المعرفة ببناء الجهاز العصبي.