Miyelin, merkezi sinir sistemindeki (CNS) oligodendrositler tarafından üretilen aksonları çevreleyen kararlı, boru şeklinde bir zar yapısıdır. Bu miyelin kılıfı, aksiyon potansiyellerinin hızlı ve verimli bir şekilde yayılmasını kolaylaştırmada kritik bir rol oynar1. Bununla birlikte, multipl skleroz (MS), felç ve omurilik yaralanması (SCI) ve travmatik beyin hasarı (TBI) dahil olmak üzere travmatik yaralanmalar gibi çeşitli nörolojik bozukluklar miyelin bütünlüğünün kaybına yol açabilir. Bu, miyelin kılıfının bozulması ve miyelin yapılarının 2,3,4 doğrudan hasar görmesi nedeniyle miyelin kalıntılarının oluşmasına neden olur. Miyelin kalıntılarının birikmesi sadece remiyelinasyonu ve fonksiyonel iyileşmeyi engellemekle kalmaz, aynı zamanda nöroinflamasyonu da şiddetlendirir 5,6. Bu nedenle, miyelin kalıntılarının etkili bir şekilde temizlenmesi, nöroinflamasyonu çözmek, aksonal rejenerasyonu teşvik etmek ve nörolojik hastalıkları takiben sinir sisteminde homeostazı eski haline getirmek için gereklidir.
Miyelin kalıntıları öncelikle merkezi sinir sistemindeki (CNS) makrofajlar ve mikroglia gibi fagositler tarafından temizlenir. CNS'nin yerleşik bağışıklık hücreleri olan mikroglia, potansiyel tehditler için çevrelerini sürekli olarak araştırır ve hasarlı miyelin ve miyelin kalıntılarını gidererek CNS'yi korur. Ayrıca, mikroglial fagositoz, enkaz temizleme 7,8 yoluyla nörojenezin teşvik edilmesinde çok önemli bir rol oynar. Artan kanıtlar, miyelin kalıntılarının mikroglial fagositozunun arttırılmasının, iltihabın zararlı etkilerini hafifletebileceğini, CNS hasarını azaltabileceğini ve sinir hasarını takiben aksonal rejenerasyonu destekleyebileceğini düşündürmektedir. 4,9,10.
Non-invaziv bir nöromodülasyon tekniği olan manyetik stimülasyon tedavisi, çeşitli nörolojik bozuklukların tedavisinde yaygın kullanım alanı kazanmıştır11. Özellikle, tekrarlanan transkraniyal manyetik stimülasyon (rTMS), Alzheimer hastalığı (AD), beyin hasarı ve inme için terapötik bir yaklaşım olarak umut vaat etmiştir 12,13,14. Yakın zamanda yapılan bir çalışma, rTMS'nin amiloid-beta (Aβ) ve apolipoprotein E'nin (ApoE) mikroglial fagositozunu artırabildiğini ve böylece hayvan modellerinde AD'nin patolojik ilerlemesini inhibe edebildiğini göstermiştir15. Benzer şekilde, son çalışmamız, tekrarlanan trans-spinal manyetik stimülasyonun (rTSMS), sıçanlarda omurilik yaralanmasını takiben miyelin kalıntılarının mikroglial fagositozunu teşvik ettiğinibuldu 16.
Bununla birlikte, tekrarlayan manyetik stimülasyonun mikroglia üzerindeki etkisi, ağırlıklı olarak hayvanlarda 17,18,19 deneysel modeller aracılığıyla doğrulanmıştır. Gerçekten de, manyetik stimülasyonun, akımların20 indüksiyonu yoluyla nöronal uyarılabilirliği modüle ettiği gösterilmiştir. Sonuç olarak, nöronlar ve mikroglia arasındaki etkileşimin mikroglia fonksiyonunu etkileyebileceği göz ardı edilemez. Sonuç olarak, manyetik stimülasyonun mikroglia üzerindeki etkisinin nöronal uyarılabilirlikteki değişiklikten bağımsız olup olmadığını belirlemek için in vitro deney gereklidir. Son çalışmalar, deneysel modellerde tekrarlayan manyetik stimülasyonun mikroglia üzerinde modülatör bir etkisini tanımlamıştır. Bazı çalışmalar, tekrarlayan manyetik stimülasyonun M2 19,21'e doğru mikroglia polarizasyonunu teşvik edebileceğini göstermiştir. Bununla birlikte, mikroglia işlevine ilişkin daha fazla araştırma aydınlatılmayı beklemektedir. Özellikle, Amelie Eichler ve ark. 10 Hz manyetik stimülasyon kullanarak in vitro beyin dokusu dilimlerine müdahale etti ve 10 Hz manyetik stimülasyonun, nöral uyarılabilirliği ve plastisiteyi etkilemek için mikrogliadan sitokinlerin salınımını teşvik edebildiğini buldu22. Bu çalışma, manyetik stimülasyonun mikroglia üzerindeki etkilerinin anlaşılmasını genişletirken, mekanizmalarını tam olarak aydınlatmak için hücresel düzeyde daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir.
Bu nedenle, manyetik stimülasyonun in vitro olarak miyelin kalıntılarının fagositozunu teşvik edip edemeyeceğini doğrulamak için bir protokol oluşturduk. Yaralanmanın bir ürünü olan hastalık veya doku hasarından sonra miyelin kalıntılarının aksine, bu deneyde kullanılan miyelin kalıntısı, miyelin kılıfının parçalandıktan sonraki şeklidir. Ek olarak, miyelin kalıntısı kavramı, miyelin parçalanmasının bir ürünüdür. Beynin birincil fagositik hücreleri olan mikroglia, multipl skleroz ve Alzheimer gibi hastalıklarla ilişkili olan hasarlı hücrelerin ve miyelin kalıntılarının23 temizlenmesinde çok önemli bir rol oynar24,25. Miyelin kalıntılarının birikmesinin nöroinflamasyonu şiddetlendirdiği ve rejenerasyonu engellediği gösterilmiştir26. Çalışmanın amacı, miyelin kalıntılarının mikroglial fagositozunu arttırmak, böylece nöroinflamasyonu azaltmak ve nörodejeneratif ve travmatik durumlarda CNS iyileşmesini desteklemek için manyetik stimülasyon potansiyelini araştırmaktır. Özetle, çalışma, tekrarlayan manyetik stimülasyonun mikroglianın fagositik kapasitesi üzerindeki etkisini doğrulamak için mikrogliaların miyelin kalıntıları ile birlikte kültürlendiği ve tekrarlanan manyetik stimülasyonun gerçekleştirildiği bir ko-kültür yaklaşımı kullanmaktadır.