باحثون في اليابان يحددون الخلايا العصبية المسؤولة عن ضبط حرارة الجسم
ذكرت مجموعة بحثية في جامعة ناغويا باليابان، أن مجموعة من الخلايا العصبية، تسمى الخلايا العصبية EP3، في منطقة ما قبل البصرية من الدماغ تلعب دورا رئيسيا في تنظيم درجة حرارة الجسم في الثدييات.
وأضافت أن منطقة ما قبل البصر هي جزء من منطقة ما تحت المهاد التي تتحكم في الوظائف الحيوية للجسم، على سبيل المثال، عندما تتلقى منطقة ما قبل البصر إشارات من وسيط يسمى البروستاجلاندين E (PGE2) يتم إنتاجها استجابة للعدوى، تطلق منطقة ما قبل البصر أمرا برفع درجة حرارة الجسم لمكافحة الفيروسات والبكتيريا والكائنات الحية الأخرى المسببة للأمراض.
وبحسب الفريق البحثي، تنظم درجة حرارة الجسم لدى البشر والعديد من الثدييات الأخرى عند حوالي 37 درجة مئوية، أو 98.6 درجة فهرنهايت، ما يحسن جميع الوظائف التنظيمية، وعندما تنحرف درجة حرارة أجسامهم بشكل ملحوظ عن المعدل الطبيعي، تضعف وظائفهم، مما قد يؤدي إلى ضربة الشمس وانخفاض حرارة الجسم، وفي أسوأ الحالات، الموت.
ومع ذلك، يمكن علاج هذه الحالات إذا كان من الممكن تعديل درجة حرارة الجسم بشكل مصطنع إلى المعدل الطبيعي، ولم يكن من الواضح بالضبط أي من الخلايا العصبية في منطقة ما قبل البصر تطلق الأوامر لزيادة أو خفض درجة حرارة الجسم.
ولتحديد هذه الخلايا العصبية، أجرى البروفيسور كازوهيرو ناكامورا وفريقه دراسة باستخدام الفئران، دراسة ليعلم من خلالها.
قالت الدراسة إنهم ركزوا على الخلايا العصبية EP3 في منطقة ما قبل البصر، والتي تعبر عن مستقبلات EP3 من PGE2، وحققوا في وظيفة تنظيم درجة حرارة الجسم، وأوضحت أن البروفيسور ناكامورا وزملاؤه حققوا لأول مرة في كيفية اختلاف نشاط الخلايا العصبية EP3 في منطقة ما قبل البصر استجابة للتغيرات في درجة الحرارة المحيطة، وتبلغ درجة الحرارة البيئية المريحة للفئران حوالي 28 درجة مئوية.
ولمدة ساعتين، عرض الباحثون الفئران إلى درجات حرارة باردة (4 درجات مئوية) وغرفة (24 درجة مئوية) وساخنة (36 درجة مئوية).
أظهرت النتائج أن التعرض لـ36 درجة مئوية تنشط الخلايا العصبية EP3، في حين أن التعرض لـ 4 و 24 درجة مئوية لم يفعل ذلك.
ثم لاحظت المجموعة الألياف العصبية للخلايا العصبية EP3 في منطقة ما قبل البصر لتحديد مكان انتقال الإشارات من الخلايا العصبية EP3.
وكشفت الملاحظة أن الألياف العصبية موزعة على مناطق الدماغ المختلفة، وخاصة على منطقة ما تحت المهاد الظهرية (DMH)، الذي ينشط الجهاز العصبي الودي.
ينشط الجهاز العصبي الودي باستمرار على المستوى الأساسي للحفاظ على التوازن، وهو شرط الأداء الأمثل للكائن الحي ويتضمن العديد من المتغيرات، مثل درجة حرارة الجسم وتوازن السوائل.
قالت الدراسة إن تحليل الفريق أظهر أيضاً أن المادة التي تستخدمها الخلايا العصبية EP3 لنقل الإشارة إلى DMH هي حمض غاما أمينوبوتيريك (GABA)، وهو مثبط رئيسي للإثارة العصبية.
لمزيد من التحقيق في دور الخلايا العصبية EP3 في تنظيم درجة الحرارة، تلاعب الباحثون بشكل مصطنع بنشاطهم باستخدام نهج وراثي كيميائي، ووجدوا أن تنشيط الخلايا العصبية أدى إلى انخفاض في درجة حرارة الجسم، في حين أدى قمع نشاطها إلى زيادته.
أظهرت هذه الدراسة مجتمعة أن الخلايا العصبية EP3 في منطقة ما قبل البصر تلعب دورا رئيسيا في تنظيم درجة حرارة الجسم عن طريق إطلاق GABA لإرسال إشارات مثبطة إلى الخلايا العصبية DMH للتحكم في الاستجابات المتعاطفة.
قال ناكامورا، المؤلف الرئيسي للدراسة: "ربما، يمكن للخلايا العصبية EP3 في منطقة ما قبل البصر تنظيم قوة الإشارة بدقة لضبط درجة حرارة الجسم".
"على سبيل المثال، في بيئة حارة، يتم زيادة الإشارات لقمع المخرجات المتعاطفة، مما يؤدي إلى زيادة تدفقات الدم في الجلد لتسهيل إشعاع حرارة الجسم لمنع ضربة الشمس."
"ومع ذلك، في بيئة باردة، يتم تقليل الإشارات لتنشيط المخرجات المتعاطفة، والتي تعزز إنتاج الحرارة في الأنسجة الدهنية البنية والأعضاء الأخرى لمنع انخفاض حرارة الجسم."
علاوة على ذلك، في وقت العدوى، يعمل PGE2 على الخلايا العصبية EP3 لقمع نشاطها، مما يؤدي إلى تنشيط المخرجات المتعاطفة لتطوير الحمى.
قالت الدراسة إن التطور التكنولوجي القادر على ضبط درجة حرارة الجسم بشكل مصطنع يمكن تطبيقه على مجموعة واسعة من المجالات الطبية كما هو الحال في علاج السمنة، من خلال الحفاظ على درجة حرارة الجسم أعلى قليلا من المعتاد لتعزيز حرق الدهون.
وقال ناكامورا: "علاوة على ذلك، يمكن أن تؤدي هذه التكنولوجيا إلى استراتيجيات جديدة لبقاء الناس في بيئات عالمية أكثر سخونة، والتي أصبحت مشكلة عالمية خطيرة".
