Search
World’s first map of human brain lipids created

המפה הראשונה בעולם של שומנים במוח האנושי נוצרה

מדענים מצאו כי 93% מהשומנים ברקמת המוח מפוזרים בצורה שונה בחומר הלבן והאפור, בתת-הקורטקס, בקליפת המוח החזותית והמוטורית ובקליפת המוח הקדם-מצחית, האחראית על קבלת החלטות, התנהגות חברתית ותפקודים נוספים. . חריגות בליפידום המוח נוטות להתרחש בהפרעות נפשיות וקוגניטיביות, ולכן מיפוי מולקולות אלו אמור לעזור להשיג מידע נוסף על המחלה. המחקר שנתמך על ידי מענק מהתוכנית הנשיאותית של הקרן הרוסית למדע (RSF) פורסם ב-Nature Communications.

התפלגות הכולסטרול במוח האנושי. קרדיט תמונה: מריה אוסטרובה.

מרכיב עיקרי ברקמת המוח, שומנים הם תרכובות שומניות המהוות 35-40% מכלל המולקולות בגופי תאי החומר האפור ועד 78% ממעטפת המיאלין של האקסונים בחומר הלבן. שומני רקמת המוח מגוונים מאוד וכוללים כולסטרול, תרכובות המכילות זרחן, כגון פוספוליפידים וספינגוליפידים, ומולקולות אחרות. מאז שומנים מעורבים בחילוף החומרים ובצמיחה של נוירונים, העברת אותות בין תאים ובקרה על תהליכים דלקתיים, הפרעות בהרכב הליפידום נקשרו להפרעות קוגניטיביות, כגון אוטיזם, סכיזופרניה ומחלת אלצהיימר. עם זאת, הקשר בין הליפידום למאפיינים המבניים של רקמת המוח עדיין לא מובן, מה שמגביל את השימוש בליפידים כסמנים מולקולריים לאיתור מחלות מוח.

חוקרים ממכון סקולקובו למדע וטכנולוגיה ועמיתיהם יצרו את המפה הראשונה בעולם של שומנים במוח האנושי. הם חקרו דגימות רקמת מוח מארבעה אנשים בריאים והעריכו את הרכב השומנים ב-75 חלקים שונים של המוח. הליפידים בדגימות זוהו באמצעות ספקטרומטריית מסה, המאפשרת לקבוע את מבנה המולקולה מיחס המסה למטען ודפוס התנועה שלה בשדה מגנטי.

החוקרים מצאו בסך הכל 419 שומנים שונים, רובם (93%) מחולקים בצורה לא אחידה בין החלקים השונים של המוח האנושי. לדוגמה, בתת-הקורטקס (החלק העתיק ביותר של המוח), בקליפת המוח המוטורית והראייה היו רמות גבוהות יחסית של כולסטרול, בעוד שבקליפת המוח הקדם-מצחית האחראית על התנהגות חברתית מורכבת וקבלת החלטות היו רמות נמוכות יחסית של שומנים אלו.

מכיוון שרוב השומנים נמצאים במעטפת המיאלין, הצוות בדק האם תכולת המיאלין בחלק מסוים של המוח משפיעה על הליפידום האופייני לו. התברר שהחומר הלבן העשיר במיאלין מכיל בעיקר סרמידים, שני סוגים של פוספוליפידים ושומנים עם חומצות שומן רוויות. מכיוון שתפקידו העיקרי של החומר הלבן הוא להעביר אותות דרך אקסונים, סוגים אלה של שומנים נחשבים חיוניים לרקמה לבצע את תפקידה.

שומני חומצות שומן רב בלתי רוויות שררו בחומר האפור המכיל ריכוז של גופי תאים ולא אקסונים ולמעשה ללא מיאלין. זה מצביע על כך שמולקולות כאלה עשויות להיות חשובות לעיבוד אותות בתאים.

"בעתיד, אנו מתכננים לחקור ביסודיות את הליפידום התת קורטיקלי שהיה מכוסה רק בחלקו על ידי מחקר זה, ולחקור דגימות מוח של חולים עם הפרעות נפשיות שונות. ה'פענוח' המלא הפוטנציאלי של הליפידום יעזור לנו להבין טוב יותר את אופי מחלת הנפש והשפעתה על המבנה והתפקוד של המוח," אמרה מריה אוסטרובה, מהנדסת מחקר במרכז סקולטק נוירו ומשתתפת בפרויקט הנתמך על ידי RSF.

ארגונים נוספים המעורבים במחקר זה כללו את אוניברסיטת לומונוסוב מוסקבה, מרכז המחקר הפדרלי של Semenov לפיזיקה כימית של RAS (מוסקבה), אוניברסיטת לייפציג (גרמניה) והאוניברסיטה הלאומית של סינגפור.

דילוג לתוכן