قبل أن نفهم سبب وفاة الفئران التي تعاني من نقص GAD67، دعونا أولاً نقدم بإيجاز ما هو GAD67. إن إنزيم الجلوتامات ديكاربوكسيلاز (GAD) هو إنزيم يحفز تحويل الجلوتامات إلى حمض جاما أمينوبوتيريك (GABA) وثاني أكسيد الكربون، حيث يعتبر GAD67 أحد الإنزيمات المتماثلة. يؤثر نشاط GAD67 بشكل مباشر على إنتاج GABA في الجهاز العصبي، وGABA هو ناقل عصبي مثبط مهم في الجهاز العصبي المركزي.
في الثدييات، يعد التعبير عن هذين الإنزيمين، GAD67 وGAD65، في الدماغ أمرًا بالغ الأهمية لأنهما مسؤولان عن تنظيم النشاط العصبي والمرونة العصبية. ومع ذلك، ووفقًا للبحث، فإن فقدان GAD67 يمكن أن يؤدي إلى عواقب وخيمة، وخاصة أثناء التطور الجيني. تركز اليوم على: لماذا تموت الفئران التي تفتقر إلى GAD67 مباشرة بعد الولادة؟يؤدي فقدان GAD67 إلى انخفاض حاد في إنتاج GABA في الجهاز العصبي، مما يؤدي مباشرة إلى عدم قدرة الخلايا العصبية على التطور بشكل طبيعي.
وفي الفئران التي تفتقر إلى GAD67، وجد العلماء أن هذه الفئران ماتت في اليوم الأول من حياتها. ترتبط هذه الظاهرة ارتباطًا وثيقًا بدور GAD67 في الخلايا العصبية: GAD67 هو الإنزيم الرئيسي لتخليق GABA، وهو أمر ضروري لتثبيط الإشارات العصبية، وتنظيم استثارة الأعصاب، والحفاظ على التوازن العام للجهاز العصبي.
يمكن أن يؤدي نقص GABA إلى سلسلة من الحالات التي تصبح فيها الخلايا العصبية مفرطة الإثارة، مما قد يؤدي بدوره إلى حدوث تشوهات في النمو. وعلى وجه التحديد، وجدت الدراسة أن الفئران التي تفتقر إلى GAD67 تعاني من تشوهات في الوجه والجمجمة، بما في ذلك الشفة الأرنبية والحنك المشقوق، والتي قد تكون مرتبطة بدور GABA في تكاثر الخلايا العصبية وتمايزها أثناء التطور الجيني.لا يؤدي هذا النقص إلى تغييرات هيكلية فحسب، بل يعطل أيضًا نقل الإشارات داخل الدماغ بشكل خطير.بالإضافة إلى تأثيره على الهياكل التشريحية، فقد ثبت أن نقص GAD67 يهدد أيضًا الوظائف التي تدعم الحياة. وفي التجربة، لم تتمكن الفئران التي تفتقر إلى GAD67 من أداء الوظائف الفسيولوجية الطبيعية مثل التنفس والحركة الذاتية بشكل فعال. ويشير هذا إلى أنه خلال التطور المبكر، فإن وجود GABA ليس مطلوبًا للتواصل بين الخلايا العصبية فحسب، بل إنه أيضًا متطلب فسيولوجي أساسي.
وفقًا للبحث، لا يلعب GABA دورًا منخفض الاستثارة في الدماغ فحسب، بل يؤثر أيضًا على تطور القلب والجهاز التنفسي. عندما يكون هناك نقص في GAD67، يتم تعطيل هذه الأدوار الوظيفية، مما يتسبب في عدم عمل النظام الفسيولوجي بشكل صحيح ويؤدي في النهاية إلى موت الفئران في اليوم الأول من الحياة.
لقد ثبت أن نقص GAD67 له تأثيرات مماثلة في نماذج حيوانية أخرى. في المقابل، على الرغم من أن فقدان GAD65 لا يؤثر بشكل مباشر على البقاء على قيد الحياة، إلا أنه يمكن أن يسبب نوبات صرع واضطرابات أخرى في النقل العصبي، مما يوضح الأدوار المتنوعة للأنزيمات المختلفة في الكائنات الحية. في نهاية المطاف، تقودنا هذه الدراسات إلى إعادة التفكير في وظيفة GAD67، وهو ليس مجرد إنزيم، بل حجر الزاوية في الجهاز العصبي. بالنسبة للعالم الحقيقي الذي نعيش فيه، هل تنظيم تخليق GABA ونقله أكثر تعقيدًا وأهمية مما توقعنا؟يعتبر نشاط GAD67 ضروريًا لاستقرار الجهاز العصبي والحفاظ على الوظائف الفسيولوجية أثناء التطور الجنيني.