يحدد العلماء شبكة الأنابيب النانوية الجديدة في الدماغ والتي قد تسهم في مرض الزهايمر

تتواصل الخلايا العصبية في الدماغ مع بعضها البعض من خلال المشابك – نقاط التوصيل التي تسمح بمرور الإشارات الكهربائية والكيميائية. في الخلايا غير العصبية ، تم العثور على اتصالات من الخلية إلى الخلية المباشرة تحدث بمساعدة هياكل الأنابيب النانوية. على وجه الخصوص ، أظهرت الأنابيب النانوية النفق (TNT) تبادل المواد في بعض أنواع الخلايا. لقد كانت هذه TNTs موثق في الخلايا العصبية المنفصلة في الدماغ ، ولكن وجودها ووظائفها في الخلايا العصبية الدماغ الناضجة لم يكن واضحًا.

الآن ، حددت مجموعة من العلماء نوعًا جديدًا من الأنابيب النانوية التي يبدو أنها تعمل كنوع من الجسر ، ونقل المواد بين التشعبات – الإسقاطات المتفرعة على الخلايا العصبية. الدراسة ، المنشورة في علوم، تصف ما تسميه المجموعة “الأنابيب النانوية الشجيرية” أو DNTs وعلاقتها المحتملة بتراكم الببتيد الأميلويد البيت (Aβ) ، والتي تُرى مع مرض الزهايمر مرض.

تم تحديد DNTs لأول مرة في أنسجة الماوس والدماغ البشري باستخدام المجهر SuperResolution (DSRRF) والمجهر الإلكتروني. شوهدت DNTs الغنية بالأكتين وهي تربط التشعبات في الفأر والقشرة البشرية. لتمييز DNTs عن الهياكل الشجيرية الأخرى ، استخدم الفريق التصوير المتخصص و التعلم الآليالتحليل القائم على القائم.

“لقد أكد تصنيف قائم على التعلم الآلي أن شكله كان متميزًا عن الهياكل المتشابكة. في الخلايا العصبية المستزرعة ، لاحظنا أن هذه الأنابيب النانوية التي تشكل ديناميكيًا وأكدت أنها تمتلك بنية داخلية متميزة ، تميزها عن امتدادات عصبية أخرى” ، كتب مؤلفو الدراسة.

تصرفت هذه الأنابيب النانوية أيضًا بشكل مختلف عن TNTs المعروفة. لم تظهر DNTs سلوك النفق الذي تستخدمه TNTs لنقل المواد. بدلاً من ذلك ، تم إغلاق النهايات ، وبالتالي كسبهم اسمًا مختلفًا قليلاً. ومع ذلك ، فإن DNTs قامت بمواد النقل ، مثل أيونات الكالسيوم والجزيئات الصغيرة.

أراد الباحثون تحديد ما إذا كانت هذه الأنابيب النانوية سوف تنقل أميلويد بيتا لتقييم ما إذا كانت قادرة على المساهمة في بداية أو تطور مرض الزهايمر. للقيام بذلك ، قاموا بإدخال أميلويد بيتا في الخلايا العصبية في واحدة من شرائح دماغ الماوس. ووجدوا أن DNTs تنشر الببتيدات الأميلويد بيتا في الخلايا العصبية المحيطة. للتأكيد على أن DNTs كانت مسؤولة عن الانتشار ، فإنها تمنع تكوين الأنابيب النانوية ، مما أدى بعد ذلك إلى انتشار انتشار الأميلويد.

أجرى الفريق نماذج حسابية لتقييم تأثير أميلويد بيتا تحويل. ووجدوا أن كثافة DNT تزداد قبل تكوين البلاك الأميلويد في الفئران النموذجية لمرض الزهايمر ، مما يشير إلى دور في المرض المبكر.

“لقد وجدنا أن شبكة الأنابيب النانوية قد تم تغييرها بشكل كبير في وقت مبكر من المرض ، حتى قبل تشكيل لويحات الأميلويد ، وهي سمة مميزة للإعلان. النموذج الحسابي دعمت هذه النتائج ، والتنبؤ بأن مفرط التنشيط في شبكة الأنابيب النانوية يمكن أن يسرع التراكم السام للميلويد في الخلايا العصبية المحددة ، وبالتالي توفير صلة ميكانيكية بين تغييرات الأنابيب النانوية وتطور أمراض AD ، “يوضحون.

ومع ذلك ، الكثير غير معروف حول هذه الهياكل الجديدة. يمكن أن يساعد العمل المستقبلي في تحديد الأدوار الأخرى التي قد تلعبها في وظيفة الدماغ والمرض. يقدم هذا العمل بعض الأفكار الجديدة القيمة حول كيفية انتشار مرض الزهايمر على المستوى الخلوي ، مما يفتح طرقًا للتدخل المبكر عند فهمه بشكل أفضل.

© 2025 Science X Network