ساخت نورونهای کنترل کننده ی اشتها از سلولهای پوست انسان بالغ

27 فوریه 2015- محققان برای اولین بار با موفقیت سلولهای پوست انسان بالغ را به نورونهایی تبدیل کردند که از نوع نورونهای کنترل کننده ی اشتها می باشد. این کار به ابداع مدل اختصاصی نورونها برای هر بیمار به منظور مطالعات نوروفیزیولوژی برای کنترل وزن و آزمایش درمانهای جدید چاقی کمک می کند.

محققان مرکز پزشکی دانشگاه کلمبیا CUMCدرمرکز سلولهای  بنیادی نیویورک روشی را ابداع نموده اند که نورونهایی مشابه با نورونهای هیپوتالاموس در انسان از سلولهای بنیادی پرتوان انسانی (pluripotent stem cells) تولید می کند.

از آنجائیکه سلولهای هیپوتالاموس بطور مستقیم برای تحقیقات قابل دسترسی نیستند، ابداع این روش به مطالعات چاقی کمک خواهد کرد. نتایج این تحقیق بصورت آنلاین درمجله ی Clinical Investigationمنتشر شده است.

در تحقیقی دیگر که در ماه فوریه درمجله ی Developmentمنتشر گردید، محققان دانشگاه هاروارد موفق به تولید نورونهای هیپوتالاموس از سلولهای iPSشدند. این نورونها به تنظیم رفتار و اعمال فیزیولوژیکی پایه درانسان ازجمله اشتها، فشارخون، خواب، خلق و خو و برخی اختلالات اجتماعی کمک می کنند. محققان دانشگاه کلمبیا و هاروارد ایده های خود را در حین این تحقیقات به اشتراک گذاردند.

نویسنده ی ارشد این مقاله  دکتر Leibelمی گوید: موشها مدلهای خوبی برای مطالعه ی چاقی در انسان هستند اما بهتر است این مطالعات با استفاده از سلولهای انسانی انجام شود، متاسفانه سلولهای کنترل کننده ی اشتها در بخشی ازمغز یعنی  هیپوتالاموس واقع شده اند که قابل دسترسی نیستند بنابراین تاکنون دانشمندان مجبور به انجام مطالعات بروی مدلهای موش یا سلولهای انسانی برداشت شده از کالبد شکافی بودند.

 برای ساخت نورونهای مذکور ابتدا سلولهای پوست انسان از نظر ژنتیکی  برنامه ریزی مجدد شده  تا به سلولهای iPSیا induced pluripotent stemتبدیل شوند، مانند سلولهای بنیادی طبیعی سلولهای iPSبا دریافت مجموعه ای از پیام های مولکولی ویژه دریک ترتیب خاص  قادر به  تبدیل به انواع مختلفی از سلولهای بالغ انسان هستند.

پرفسور Egliمی گوید:از تکنولوژی سلول iPSقبل از این برای تولید انواع مختلفی از سلولهای انسانی بالغ استفاده شده است که از جمله می توان به سلولهای بتا، سلولهای forebrainو نورونهای حرکتی اشاره کرد اما تاکنون هیچ یک از دانشمندان قادر به تبدیل سلولهای iPSانسانی به سلولهای عصبی هیپوتالاموس نبودند.

به گفته ی دکتر Solomonمدیر عامل NYSCF: این یک مثال خارق العاده  از همکاری چندین موسسه  ونهاد علمی تحقیقاتی  برای همکاری و پژوهش بر روی مداخلات درمانی جدید است. توانایی ساخت این  انواع جدید از نورونها ما را یک قدم به ابداع درمانهای جدید برای چاقی نزدیک کرده است.

محققان CUMC/NYSCFپیامهایی را که برای تبدیل سلولهای iPSبه نورونهای قوسی هیپوتالاموس لازم است، شناسایی کردند. نورونهای قوسی هیپوتالاموس زیر گروهی از نورونها هستند که در هیپوتالاموس قرار داشته و اشتها را تنظیم میکنند. فرآیند  تبدیل سلولها به این نورونها تقریباً 30 روز به طول انجامید. نورونهای تولید شده خواص عملکردی کلیدی نورونهای قوسی هیپوتالاموس موش نظیر پاسخ به سیگنالهای متابولیک  مانند سیگنالهای انسولین و لپتین را دارا بودند.

دکتر Leibelمی گوید: ما تصور نمی کردیم که این نورونها مشابه با نورونهای طبیعی هیپوتالاموس هستند اما آنها  بسیار مشابه  با این  نورونها  بوده و برای مطالعات نوروفیزیولوژی کنترل وزن  وهمچنین فرآیندهای غیرطبیعی مولکولی که منجر به چاقی می شوند، بسیار مفید  می باشند.

او می افزاید: همچنین این سلولها به ما اجازه خواهند داد تا داروهایی که پتانسیل درمان چاقی را دارا می باشند بروشی که پیش از این هرگز امکان پذیر نبود ارزیابی  کنیم.

دکتر Egganمی گوید: این کار نشان داد چگونه بهبود دانش ما درباره ی بیولوژی سلولهای بنیادی می تواند بر توانایی ما برای  مطالعه ، درک و نهایتاً درمان  اختلالات سیستم عصبی  تأثیر گذارد، از آنجائیکه تعداد این نوع از نورونهای هیپوتالاموس بسیار کم هستند، مطالعه ی آنها  تاکنون بسیار دشوار می نمود اما موفقیت  تحقیقاتی این دو گروه به حل این مشکل کمک  کرده است.

منابع:

Journal of Clinical Investigation, 2015; 125 (2): 796 DOI: 10.1172/JCI79220

www.sciencedaily.com/releases/2015/02/150227112500.htm