Beyin, kendine özgü bağışıklık hücreleri ve mekanizmaları olan, vücudun geri kalanından farklı ve eşsiz bir organdır. Mikroglialar ise nöral çevreyi aktif olarak destekleyen, savunan ve modüle eden merkezi sinir sisteminin yerleşik, konusunda uzmanlaşmış fagositleridir. Mikroglia; enfeksiyonlara, toksinlere veya kirleticilere karşı yanıt verir ve böylece nöronal sağlığı destekleyip normal beyin işlevini sağlar. Mikroglia, homeostatik bozulmaları algılayabilir ve çevre ile merkezi sinir sistemi arasındaki bağışıklık tepkilerini koordine edebilir. İşlevsel olmayan mikroglial yanıtların Alzheimer, Parkinson ve multipl sklerozun yanı sıra beyin kanseri gibi kronik nörolojik hastalıkları kötüleştirdiği düşünülmektedir. Bununla birlikte, akut nöro-enflamatuar süreçler sırasındaki etkileri çoğunlukla belirsizdir. Akut enflamasyon, kronik enflamasyon ve/veya nörodejeneratif süreçlerle sonuçlanabilecek olan erken evreyi temsil eder. Bu nedenle, bu çok erken pertürbasyon fazındaki mikroglial yanıtların, hücrelerin rolü ve adaptif kapasiteleri hakkında önemli bilgiler sağlayabileceği düşünülmektedir.
Yapılan yeni bir çalışmada, erken akut enflamatuvar koşullar altında mikroglial yanıtların heterojenitesini ortaya koymanın yanı sıra, enflamasyonun iyileşmesine katkıda bulunabilecek ve kronik bir faza neden olan bir hastalığa girmekten kaçınabilecek potansiyel yararlı ipuçlarını aydınlatmak amaçlandı. Çalışmada araştırmacılar tek hücreli RNA dizilimi ve çok renkli flow sitometrinin bir kombinasyonunu kullanarak, akut bir enfeksiyonu taklit eden ve beyindeki enflamasyon sinyallerini tetikleyen bir bakteriyel bileşen olan lipopolisakkarit enjekte edilmiş farelerin beyninde mikrogliayı kapsamlı bir şekilde profillediler. Modern tek hücreli dizileme ve çok renkli flow sitometri ile birlikte kullanıldığında bu model, transkriptomik seviyede mikroglia aktivasyonunun ayrıntılı bir şekilde belirlenmesine olanak sağladı.
Farklı Enflamatuvar Kaynaklı İzler
Araştırmacılar, tipik mikroglial homeostatik imzanın belirgin bir küresel down-regülasyonunu ve aynı anda enflamasyonla klasik olarak aktive edilen genlerin up-regülasyonunu gözlemlediler. Daha fazla literatür taraması yapıldığında, akut sistemik enflamasyon altındayken, mikroglianın nörodejeneratif hastalıklarla ilişkili profillerden açıkça farklı olan oldukça aktif bir durum sunduğu görüldü. Çalışmada ayrıca, aktive hücreler arasında öngörülemeyen heterojenlik fark edildi. Araştırmacılar, reaktif bir mikroglia alt kümesinin, lipopolisakkaritin neden olduğu enflamatuvar uyaranlara karşı daha az duyarlı olabileceğini veya kısmen aktif durumdan geri dönebileceğini ileri sürdüler.
Çalışmada elde edilen bulgular, enflamatuvar koşullarda mikroglia yanıtlarının heterojen olduğunu ve nörodejeneratif hastalıklar bağlamında açıklanan cevaplardan açıkça farklı olduğunu ortaya koydu. Araştırmacılar, enflamatuvar koşullar altındaki mikroglianın tek hücreli transkriptomik profilinden elde edilen bu sonuçların, beyin bozukluklarına verilen spesifik yanıtları netleştirecek yeni kaynakların kurulmasına katkıda bulunacağını ileri sürdüler.
Carole Sousa, Anna Golebiewska, Suresh K Poovathingal, Tony Kaoma, Yolanda Pires‐Afonso, Silvia Martina, Djalil Coowar, Francisco Azuaje, Alexander Skupin, Rudi Balling, Knut Biber, Simone P Niclou, Alessandro Michelucci. Single‐cell transcriptomics reveals distinct inflammation‐induced microglia signatures. EMBO reports, 2018; 19 (11): e46171.+ Tüm Referansları Göster