لقد جذب مجال البحث في مجال حماية الأعصاب دائمًا انتباه المجتمع العلمي، وفي هذه العملية، برزت أهمية عامل التغذية العصبية المشتق من خط خلايا جوليديا (GDNF) تدريجيًا. منذ اكتشافه في عام 1991، أظهر GDNF، وهو بروتين صغير، قدرة قوية على تعزيز بقاء الخلايا العصبية وتطورها. يرسل هذا العامل إشاراته بشكل أساسي من خلال مستقبله GFRα1 ويلعب دورًا مهمًا في بقاء أنواع متعددة من الخلايا العصبية.
إن الميزة الأساسية لـ GDNF هي قدرته على دعم بقاء الخلايا العصبية الدوبامينية والحركية ويلعب دورًا حاسمًا في الأمراض العصبية التنكسية مثل مرض باركنسون ومرض الخلايا العصبية الحركية.
تعمل GDNF في جميع أنحاء الجهاز العصبي المحيطي والمركزي ويمكن إفرازها بواسطة الخلايا النجمية، والخلايا القليلة التغصن، وخلايا شوان، والخلايا العصبية الحركية، والعضلات الهيكلية. يلعب إفراز GDNF دورًا لا غنى عنه في تطور ونمو الخلايا العصبية والخلايا الطرفية الأخرى. يظهر GDNF المشفر بواسطة هذا الجين خصائص عامل التغذية العصبية المحفوظة للغاية.
لقد ثبت أن الأشكال المعاد تركيبها من هذا البروتين تعمل على تعزيز بقاء الخلايا العصبية الدوبامينية وتمايزها في الثقافة ومنع موت الخلايا العصبية الحركية بعد إزالة العصب. إن عملية تكوين GDNF معقدة للغاية. يتم تصنيعه أولاً من المادة الأولية Pro-GDNF المكونة من 211 حمضًا أمينيًا. بعد انقسامات إنزيمية متعددة وتعبئتها، ينتج أخيرًا GDNF ناضجًا مكونًا من 134 حمضًا أمينيًا.يمكن لـ GDNF تنشيط الأشكال المتماثلة ERK-1 وERK-2 من MAP kinase وبدء مسار PI3K/AKT من خلال مستقبله تيروزين كيناز.
في أبحاثهم على GDNF، اكتشف العلماء أدواره المتعددة في فسيولوجيا الجهاز العصبي. فهو لا يمنع موت الخلايا العصبية فحسب، بل يعزز أيضًا نمو الكلى وإنتاج الحيوانات المنوية، ويمارس تأثيرًا سلبيًا قويًا عند استهلاك الكحول. بالإضافة إلى ذلك، يساعد GDNF أيضًا في تكوين بصيلات الشعر وشفاء جروح الجلد، وذلك من خلال استهداف الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر.
يعتبر GDNF مشابهًا من الناحية البنيوية لـ TGF-beta 2، مع وجود إصبعين للتفاعل مع مستقبل GFRα1. يحدث الجليكوزيل المرتبط بالنيتروجين أثناء إفراز GDNF وله تأثير مهم على التعبير عنه واستقراره. يعد الطرف C لـ GDNF الناضج ضروريًا للارتباط بمستقبلات RET و GFRα1. تتطلب وساطة نشاط GDNF مساعدة مستقبلات RET التيروزين كيناز.
على الرغم من أن الدراسات المبكرة لم تظهر نتائج مهمة في علاج مرض باركنسون، إلا أن الأبحاث المستمرة على GDNF قد تحقق اختراقات في المستقبل.
حاليا، يتم دراسة GDNF كعامل علاجي محتمل، وخاصة في علاج مرض باركنسون. ومع ذلك، أظهرت نتائج التجارب السريرية المبكرة أن GDNF لم يكن له تأثير مباشر كبير على تحسين صحة المرضى. وعلى الرغم من ذلك، يظل الباحثون مهتمين بالآليات التي ينشأ بها GDNF، وإمكاناته العلاجية، وتفاعله مع فيتامين د.
على سبيل المثال، في عام 2012، أطلقت جامعة بريستول تجربة سريرية مدتها خمس سنوات لمراقبة تأثيرات GDNF على 41 مريضًا مصابًا بمرض باركنسون. وأظهرت نتائج الاختبار أنه على الرغم من عدم وجود فرق إحصائي كبير بين المجموعات التي تلقت GDNF، إلا أنها أكدت التأثير على الخلايا العصبية التالفة.بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الدراسات التي أجريت على مواد غير مخدرة أيضًا أن بعض المركبات يمكن أن تعزز تعبير GDNF دون التسبب في تأثيرات مخدرة أو سامة للقلب، وهو ما سيصبح اتجاهًا جديدًا للأبحاث المستقبلية.
على الرغم من أن استخدام GDNF لا يزال في مرحلة الاستكشاف، فقد تمت مناقشة إمكاناته في حماية الأعصاب وتجديدها على نطاق واسع. مع وجود هذا البروتين متعدد الوظائف GDNF، هل يمكننا أن نتوقع أن يلعب دورًا مهمًا في علاج الأمراض العصبية المختلفة في المستقبل؟