دانشمندان برای اولین بار نقشه‌ای کامل از توزیع لیپید‌ها در مغز انسان تهیه کرده‌اند که نتایج آن در مجله نیچر کامیونی‌کیشنز منتشر شده است. این تحقیق نشان می‌دهد ۹۳ درصد لیپید‌های موجود در مغز به‌صورت نابرابر بین ماده سفید و خاکس‌تری در نواحی قشر بینایی، قشر حرکتی و قشر جلویی توزیع شده‌اند. شناسایی این الگوی توزیع می‌تواند به پزشکان در درک بهتر اختلالات ذهنی و شناختی کمک کند.
ترکیب لیپید‌ها در بافت‌های مغزی
لیپید‌ها از اجزای اصلی بافت مغز هستند و ۳۵ تا ۴۰ درصد کل مولکول‌های ماده خاکس‌تری و نزدیک به ۷۸ درصد ماده سفید را تشکیل می‌دهند. این ترکیبات شامل کلس‌ترول، فسفولیپید‌ها، اسفنگولیپید‌ها و سایر مولکول‌های چربی می‌باشند. از آنجا که لیپید‌ها در متابولیسم و رشد نورون‌ها، انتقال سیگنال بین سلولی و کنترل الت‌هاب‌ها نقش دارند، هر‌گونه ناهنجاری در ترکیب لیپدوم با اختلالاتی نظیر اوتیسم، اسکیزوفرنی و بیماری آلزایمر مرتبط است.
با وجود اهمیت لیپید‌ها، رابطه بین لیپدوم و ویژگی‌های ساختاری بافت مغز تا به امروز به‌خوبی شناخته نشده بود که این امر استفاده از لیپید‌ها به‌عنوان نشانگر‌های مولکولی برای تشخیص بیماری‌های مغز را محدود کرده بود.
روش‌شناسی و یافته‌های کلیدی
محققان مؤسسه علم و فناوری اسکولکوو و همکارانشان نمونه‌های بافت مغز از چهار فرد بالغ و سالم را بررسی و ترکیب چربی در ۷۵ قطعه مختلف مغز را تحلیل کردند. شناسایی لیپید‌ها با استفاده از طیف‌سنجی جرمی انجام شد که امکان تعیین ساختار مولکول‌ها را بر اساس نسبت جرم به بار و الگوی حرکت در می‌دان مغناطیسی فراهم می‌کند.
در مجموع محققان ۴۱۹ لیپید متمایز را شناسایی کردند که اکثر آن‌ها (۹۳ درصد) توزیع نابرابری در قسمت‌های مختلف مغز داشتند. به‌عنوان مثال، زیرقشر، قشر حرکتی و قشر بینایی سطوح نسبتا بالایی از کلس‌ترول داشتند، در حالی که قشر جلویی مغز که مسئول رفتار‌های اجتماعی پیچیده و تصمیم‌گیری است، سطح پایین‌تری از این چربی داشت.
با توجه به اینکه اکثر لیپید‌ها در غلاف می‌لین (لایه محافظ آکسون) یافت می‌شوند، تیم محقق بررسی کرد که محتوای می‌لین در هر ناحیه بر پروفایل لیپدوم تأثیر دارد یا خیر. نتایج نشان داد ماده سفید غنی از می‌لین حاوی مقادیر زیادی سرامید‌ها، دو دسته از فسفولیپید‌ها و لیپید‌های با اسید‌های چرب اشباع‌شده است. این نوع لیپید‌ها به نظر ضروری برای انجام ماموریت انتقال سیگنال از طریق آکسون‌ها می‌باشند.
از سوی دیگر، لیپید‌های حاوی اسید چرب غیر‌اشباع چندگانه در ماده خاکس‌تری غالب بودند که حاوی غلظتی از اجسام سلولی و تقریبا فاقد می‌لین هستند. این امر نشان می‌دهد که چنین مولکول‌هایی برای پردازش سیگنال در درون سلول‌ها حیاتی هستند.
برنامه‌های آینده تحقیق
محققان قصد دارند مطالعه لیپدوم زیرقشری را که در این تحقیق تنها بخشی از آن بررسی شده، کامل کنند و همچنین نمونه‌های مغزی از بیماران مبتلا به اختلالات روانی را تجزیه و تحلیل نمایند. ماریا اوس‌ترووا، یکی از محققان این مرکز، بیان کرد رمزگشایی کامل بالقوه لیپدوم به ما کمک می‌کند ماهیت بیماری‌های روانی و تأثیر آن‌ها بر ساختار و کارکرد مغز را بهتر درک کنیم.
