Multipl skleroz (MS), dünya çapında yaklaşık 2,5 milyon kişiyi etkileyen demiyelinizasyon ile karakterize kronik inflamatuar bir durumdur. MS tanısı konanların çoğunluğu nükseden-düzelen (RR) bir hastalık seyri sergiler. Nüksetme fazı sırasında, akut inflamasyon kaçınılmaz miyelin ve akson kaybına yol açar. Tersine, remisyon sırasında, demiyelinizasyon lezyonları remiyelinizasyon ile onarılabilir, aksonlara trofik destek sağlayabilir ve ilerleyici akson kaybını önleyebilir1. Remiyelinasyon başarısızlığı MS'in kronik evrelerinde ortaya çıkar ve ilerleyici aksonal dejenerasyonayol açar 2.
Remiyelinizasyon süreci, merkezi sinir sistemindeki (CNS) miyelin oluşturan hücreler olan olgun oligodendrositlere (OL'ler) farklılaşmak için OPC'lerin çoğalmasını ve göçünü içeren oligodendrosit öncü hücreleri (OPC'ler) ile kritik bir şekilde ilişkilidir.3. Hastalığın ilk aşamalarında, demiyelinize lezyonların etrafındaki OPC'ler tarafından üretilen yeni OL'lerin sayısı nispeten korunur ve remiyelinizasyonu başarılı bir şekilde teşvik edebilir4. Bununla birlikte, ileri MS evreleri sırasında, OPC'lerin yetersiz migrasyonu ve farklılaşması, yeni OL'lerde azalmaya ve remiyelinizasyonunbozulmasına 5 yol açarak sinir dejenerasyonuna ve özürlülük birikimine yol açar.
MS'deki nörodejenerasyonu açıklamak için iki hipotez öne sürülmüştür. Dışsal hipotez, aktive edilmiş T hücreleri tarafından başlatılan bağışıklık tepkisinin demiyelinizasyona ve nörodejenerasyona neden olduğunu göstermektedir6. Bununla birlikte, içsel model, OPC7, OL8 ve CNS'deki diğer hücrelerdeki içsel anormalliklerin nörodejenerasyona katkıda bulunabileceğini düşündürmektedir. İçsel model daha önce yalnızca birincil veya ikincil ilerleyici MS (PPMS ve SPMS) gibi MS'in daha ileri aşamalarında uygulanabilir olarak kabul ediliyordu. Bununla birlikte, son zamanlarda RRMS 9,10'da inflamasyon veya nüksetmekten bağımsız nörodejenerasyon gözlenmiştir, bu da RRMS dahil olmak üzere tüm hastalık evrelerinde içsel hücresel anormalliklerin rol oynayabileceğini düşündürmektedir.
Ayrıca, demir aracılı lipid metabolik bozukluklarına bağlı ayırt edici bir hücre ölüm yolu olan ferroptoz, nörodejenerasyonda çok önemli bir rol oynar. Bu yol, aşırı demir tarafından yönlendirilen hücre içi redoks durumlarının dengesizliğini içerir, bu da lipid peroksit birikimine ve reaktif oksijen türleri (ROS) üretimine yol açar ve sonuçta oksidatif hücre ölümü ile sonuçlanır11. Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı ve Huntington hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıklar genellikle nöronal hücrelere oksidatif hasardan kaynaklanır ve bu da sıklıkla lezyonlar içindeki alışılmadık derecede yüksek demir konsantrasyonları tarafından tetiklenir. MS'de, CNS hücrelerinin yüksek lipid içeriği ve oksijen tüketimine bağlı mitokondriyal disfonksiyon ile birlikte oksidatif hasara karşı artan savunmasızlık, ferroptozda kritik bir faktör olan lipid peroksidasyonunu teşvik eder. OL'ler, ferroptoz12'nin önemli bir özelliği olan lipid peroksidasyonuna duyarlıdır. Spinal inflamatuar lezyonların13 yakınında demir birikimi ve OL'lerin lipid peroksidasyonuna14 ve serbest radikallere15 karşı savunmasızlığı, MS'in ferroptozise duyarlılığını vurgulamaktadır.
Hipoksi, MS patogenezinde oligodendrosit kaybına katkıda bulunan bir diğer kritik faktördür. Akut MS lezyonlarında hipoksi benzeri hasar ve ROS ve nitrojen oksit (NO) oluşumunun kanıtı, bu tür stresörlerin mitokondriyal disfonksiyonu ve müteakip enerji eksikliklerini hızlandırabileceğini göstermektedir16. Bu metabolik stres sadece OL'leri etkilemekle kalmaz, aynı zamanda miyelinik kanallar miyelin kılıfı ve peri-aksonal boşluklar arasında enerji ilettiğinden, bozulmuş enerji transferi17 yoluyla komşu aksonları da bozar.
MS hastalarında MSS'nin primer insan OPC'lerine ve OL'lerine erişmek son derece zordur. Bu nedenle, indüklenmiş pluripotent kök hücre (iPSC'ler) türevli insan OPC'leri ve OL'ler, MS'in içsel bozukluklarını incelemek için umut verici araçlar olarak ortaya çıkmıştır. MS patogenezinde ferroptoz ve hipoksinin önemli rolleri ve bunların oligodendrosit soyu üzerindeki etkileri ışığında, bu çalışmada modül bilgilerini18 çıkarmak ve MS'de bu fenomenlerle ilişkili gen ekspresyon modellerini aydınlatmak için ağırlıklı gen koekspresyon ağı analizi (WGCNA) kullanılmıştır. Genler arasındaki korelasyon katsayılarını tarayarak, MS için yeni biyobelirteçlere veya potansiyel terapötik hedeflere ışık tutarak aynı veya benzer ortak ifade ağlarını veya modüllerini tanımlayabiliyoruz. Ek olarak, kritik genleri düzenleyen transkripsiyon faktörlerine (TF'ler) odaklanarak, bu çalışma MS için mekanizmaların ve potansiyel müdahale stratejilerinin daha fazla araştırılması için bir temel sağlar.