3 مرداد 1403

تحلیل عصب بینایی در مغز

استفاده از تکنیک پاکسازی بافت از ویروس برای ارزیابی میزان تحلیل عصب بینایی در مغز موش

برقراری ارتباط مجدد بین سلول های گانگلیونی شبکیه و مناطق گیرنده شبکیه در مغز برای بازسازی عصب بینایی حیاتی است. با این حال، ارزیابی‌های مورفولوژیکی نواحی گیرنده شبکیه به علت ویروسی بودن بافت مغز محدود می‌شود. در این مطالعه، ما از یک تکنیک نوآورانه تمیز کردن بافت همراه با ردیابی ویروس برای مشاهده تغییرات در مناطق گیرنده شبکیه متصل به سلول‌های گانگلیونی شبکیه در موش‌ها پس از آسیب عصب بینایی استفاده کردیم. به طور خاص، ما پس از یک فرآیند پاکسازی، تصویربرداری با صفحه نور از کل بافت مغز انجام دادیم. ما دریافتیم که آسیب و تحلیل عصب بینایی می‌تواند به طور انتخابی برجستگی‌های سلول‌های گانگلیونی شبکیه را در هسته پارا بطنی هیپوتالاموس، تغییر دهد.

ویروس کاذب 724 (PRV724) عمدتاً سلول‌های گانگلیونی شبکیه را آلوده می‌کند و می‌توانیم از آن برای ردیابی مناطق گیرنده شبکیه در مغز استفاده کنیم.

یافته‌های ما نشان می‌دهد که تکنیک پاک‌سازی بافت، همراه با ردیابی ویروس، می‌تواند برای ارزیابی عینی و جامع تغییرات در نواحی گیرنده شبکیه موش که از سلول‌های گانگلیونی شبکیه پس از آسیب عصب بینایی استفاده شود. بنابراین، رویکرد ما ممکن است برای برآوردهای آینده آسیب عصب بینایی و بازسازی آن مفید باشد.

تکنیک پاکسازی همراه با تصویر برداری نوری برای ترمیم اعصاب بینایی و انجام معاینات پاتولوژیک

عصب بینایی پیام های بصری را از سلول های گانگلیونی شبکیه (RGCs) به مغز منتقل می کند. به عنوان نورون های خاص سیستم عصبی مرکزی، RGC ها فاقد توانایی بازسازی هستند. بنابراین، روش تحلیل عصب بینایی (ONC)، که در آن RGCها به طور جدی آسیب می بینند، به طور گسترده ای برای بررسی تخریب و بازسازی عصب در موش استفاده می شود. اصلاح اتصالات چشم به مغز یک شاخص بافت شناسی و عملکردی مهم برای بازسازی موفق عصب بینایی است. با توجه به یافته‌های ما،ONC  انعطاف‌پذیری سیناپسی، فعالیت آستروسیت‌ها و شبکه قشر بینایی را در موش‌ها تغییر می‌دهد. با این حال، اینکه آیا ONC منجر به تغییراتی در نواحی گیرنده شبکیه مرتبط با RGCs در کل مغز موش می‌شود، هنوز مشخص نیست.

تکنیک های پاکسازی بافت ممکن است روشی عملی برای اسکن نواحی گیرنده شبکیه در مغز پس از ONC باشد. ترکیب با برچسب گذاری آنتی بادی کل اندام، کدگذاری ویروسی با ردیابی پروتئین فلورسنت، یا استفاده از حیوانات تراریخته، تکنیک پاکسازی بافت برای تجسم مدارهای عصبی و اتصال ارجح است. این به تصویربرداری کل مغز از مغز جوندگان ارجح است. می‌تواند به صدها یا حتی هزاران بخش نیاز داشته باشد، تکمیل آن ممکن است بیش از یک ماه طول بکشد و آسیب‌پذیر است.

داده ها به دلیل حجم زیاد اطلاعات مطالعه قبلی نشان داد که پاکسازی بافت ممکن است اسکن سریع و جامع نخاع، عقده های ریشه پشتی و عصب سورال را از نظر بازسازی عصب ممکن کند. پاکسازی بافت همراه با تصویربرداری با ورقه نوری می تواند برای ارزیابی عصب دهی پانکراس کل بدن در موش های دیابتی و ردیابی الگوهای متاستاز سرطان استفاده شود. به این صورت که قادر خواهیم بود تا بافت‌ها و اندام‌هایی را که در آینده با سرطان درگیر خواهند شد تشخیص داده و نسبت به پیشگیری و درمان زودهنگام اقدام نماییم.

بنابراین، این رویکرد پتانسیل زیادی برای استفاده در علوم اعصاب و آسیب شناسی و تشخیص های بالینی و پیش آگهی بیماری ها دارد. با تعداد زیاد نمونه، انجام معاینات پاتولوژیک بالینی جامع در آینده امکان پذیر خواهد بود. با این حال، مطالعات کمی امکان استفاده از تکنیک شفاف بافتی را در ارزیابی بازسازی سیستم عصبی مرکزی بررسی کرده اند.

اهداف و دست آوردهای نهایی این مطالعه

اهداف اصلی این مطالعه شناسایی مناطق گیرنده شبکیه RGCها در مغز موش، نقشه‌برداری تغییرات آنها پس از ONC و ارائه یک رویکرد عملی برای ارزیابی بازسازی عصبی در آینده بود.

برای اطمینان از ادامه ارسال سیگنال‌ها از RGCها پس از ONC، ابتدا تأیید کردیم که 13.9٪ از RGCها همراه با فیبرهای عصبی و آکسون‌ها در اعصاب بینایی از این روش جان سالم به در برده‌اند. ما تزریق داخل زجاجیه ای یک طرفه PRV724 را انجام دادیم. داده‌های ایمونوفلورسانس شبکیه نشان داد که PRV724 در درجه اول RGCs را در موش‌های کنترل و موش ONC آلوده می‌کند.

سپس ما تصویربرداری از کل مغز را با استفاده از تکنیک پاکسازی بافت انجام دادیم تا نواحی گیرنده شبکیه را که از RGCهای نشاندار شده با PRV724 برآمدگی دریافت کرده بودند، به طور کامل اسکن کنیم و تغییرات در این مناطق گیرنده شبکیه پس از ONC را بررسی کردیم. با هم، نتایج ما نشان می‌دهد که مناطق گیرنده شبکیه ردیابی شده با PRV724 در مناطق خاصی پس از ONC، از جمله BLA، CeA، PVH، IGL، LGv، هسته چشمی و EWN تغییر کرده‌اند. بنابراین، اتصال مجدد بین RGCها و این مناطق ممکن است معیار خوبی برای بازسازی عصب بینایی باشد.

تنها تعداد کمی از RGC ها پس از ONC زنده می مانند و تقریباً 1٪ از آکسون های آنها از محل تحلیل رفتگی در عصب بینایی عبور می کنند. داده‌های ما با یافته‌های قبلی مطابقت داشت، زیرا تعداد کمی از RGC ها زنده مانده بودند و تقریباً نیمی از رشته‌های عصبی آنها از بین رفته بود. این با کاهش چشمگیر تعداد آکسون ها در اعصاب بینایی همراه بود. هنگام مطالعه نواحی گیرنده شبکیه با استفاده از ویروس ترانس سیناپسی رتروگراد، ابتدا باید یکپارچگی رشته های عصبی رتروگراد تایید شود.

مطالعات قبلی نشان داده اند که CTB ردیاب رتروگراد می تواند برای برچسب زدن آکسون ها پس از ONC استفاده شود. در حالی که انتظار می رود اکثر آکسون های رتروگراد از بین بروند، تعداد کمی از آکسون های رتروگراد معمولا زنده می مانند و از محل آسیب عبور می کنند. یافته‌های ما از بافت شبکیه نشان می‌دهد که رشته‌های عصبی رتروگراد پس از ONC وجود داشتند.

به طور کلی، این داده ها نشان می دهد که اگرچه ONC به طور جدی به عصب بینایی آسیب می رساند، یک ساختار فیزیولوژیکی رتروگراد وجود دارد. بنابراین، این مدل فرصتی برای مطالعه مناطق گیرنده شبکیه با استفاده از یک ویروس ترانس سیناپسی رتروگراد فراهم می کند همچنین به ما اطلاعات بسیار ارزنده‌ای از چگونگی انجام فرآیند ترمیم و بازسازی اعصاب بینایی می دهد.

 

Use of a tissue clearing technique combined with retrograde trans-synaptic viral tracing to evaluate changes in mouse retinorecipient brain regions following optic nerve crush, Z.Zong-Yi, H. Yi- Ru, Z. Lu-Wei, Q.Ya-Dan, Neural Regeneration Research, 2022

https://journals.lww.com/

دیدگاه ها

دیدگاه شما

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.