Νευροτροφίνες: τι είναι, λειτουργίες και τι είδους υπάρχουν

Οι νευροτροφίνες είναι μια ομάδα πρωτεϊνών που είναι υπεύθυνες για τη σωστή λειτουργία του νευρικού μας συστήματος, συντήρηση και απολύμανση τόσο των κυττάρων που αποτελούν τον εγκέφαλό μας όσο και τα νεύρα μας.

Θα δούμε ακριβώς τι είναι, πώς λειτουργούν, τι είδους υπάρχουν και πώς, εκτός από την προώθηση της επιβίωσης και της ανάπτυξης των νευρώνων, προκαλούν τον προγραμματισμένο θάνατό τους.

• Σχετικό άρθρο: "Μέρη του ανθρώπινου εγκεφάλου (και λειτουργίες)"

Τι είναι οι νευροτροφίνες;

Οι νευροτροφίνες είναι μια οικογένεια πρωτεϊνών που προκαλούν την επιβίωση, την ανάπτυξη και την ορθή λειτουργία των νευρικών κυττάρων.

Ανήκουν σε ένα σύνολο αυξητικών παραγόντων, ουσιών που είναι σε θέση να προκαλέσουν την εκπομπή σημάτων για ορισμένους τύπους κυττάρων και να τα καταστήσουν ικανά να επιβιώσουν, εκτός από την πρόκληση των διεργασιών με τις οποίες προκαλούν τα κύτταρα να έχουν διαφορετικές λειτουργίες, δηλαδή να διαφοροποιούνται.

Αν και τα περισσότερα από τα νευρικά κύτταρα που βρίσκονται στα θηλαστικά σχηματίζονται στην προγεννητική περίοδο, ορισμένα μέρη του εγκεφάλου, όπως το

ιππόκαμπος, μπορεί να αναπτύξει νέους νευρώνες όταν το άτομο έχει ήδη σχηματιστεί. Αυτοί οι νέοι νευρώνες ξεκινούν από νευρικά βλαστικά κύτταρα. Αυτή η διαδικασία δημιουργίας νέων νευρικών κυττάρων ονομάζεται νευρογένεση., και οι νευροτροφίνες είναι οι ουσίες που είναι υπεύθυνες για τη ρύθμιση αυτής της διαδικασίας.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Νευρογένεση: πώς δημιουργούνται νέοι νευρώνες;"

Πώς λειτουργούν;

Κατά τη μεταγεννητική ανάπτυξη, πολλά κύτταρα του νευρικού συστήματος, ειδικά οι νευρώνες, καθίστανται περιττά. Πολλοί από αυτούς πεθαίνουν ή δεν κατάφεραν να συνδεθούν με άλλους νευρώνες και κύτταρα στόχους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι απαραίτητο να τα εξαλείψετε, να εξοικονομήσετε χώρο και να αποτρέψετε τη νευρική ώθηση να περάσει από τρόπους που δεν υποθέτουν κανένα είδος οφέλους καθώς είναι κακοσχεδιασμένοι ή ελλιπείς.

Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι το υποκείμενο έχει γνωστικά προβλήματα ή ότι η διανοητική του ικανότητα έχει μειωθεί. Σε αυτή τη φάση οι αναπτυσσόμενοι νευρώνες εξακολουθούν να σχηματίζουν άξονες που συνδέονται με τα κύτταρα. στόχος, προκαλώντας σχηματισμό κυκλωμάτων εγκεφάλου που αντιπροσωπεύουν μια πραγματική χρησιμότητα για τη λειτουργία του άτομο. Αυτά τα κύτταρα ελέγχουν την έκκριση διαφόρων τύπων νευροτροφικών παραγόντων που διασφαλίζουν ότι ο νευρώνας μπορεί να επιβιώσει..

Αυτοί οι παράγοντες περιλαμβάνουν τον αυξητικό παράγοντα των νεύρων, μια πρωτεΐνη που διεγείρει η διαίρεση και διαφοροποίηση των νευρώνων του συμπαθητικού νευρικού συστήματος και επίσης των αισθητηριακών. Σε νευρώνες που αποτελούν μέρος του κεντρικού και περιφερικού νευρικού συστήματος, νευροτροφίνες αποκτούν πολύ σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση των διαδικασιών συντήρησης, επιβίωσης και διαφοροποίησης αυτών των νευρικών κυττάρων.

Ωστόσο, αυτή η όλη διαδικασία επιβίωσης των νευρώνων δεν θα ήταν δυνατή αν δεν είχαν προσκολλημένες στις κυτταρικές τους μεμβράνες είναι δύο τύποι υποδοχέων, στους οποίους οι νευροτροφίνες ζευγάρι. Αυτοί οι δύο υποδοχείς είναι ρ75, στους οποίους μπορούν να συνδεθούν όλοι οι τύποι νευροτροφινών, και διάφοροι υπότυποι του υποδοχέα Track ή Trk, οι οποίοι είναι πιο επιλεκτικοί.

Τύποι νευροτροφινών

Στη συνέχεια θα δούμε πολύ σύντομα τους κύριους τύπους νευροτροφινών.

1. Συντελεστής ανάπτυξης νεύρων (FCN ή NGF)

Ο νευρικός αυξητικός παράγοντας είναι μια πρωτεΐνη που εκκρίνεται από το κύτταρο στόχο ενός νευρώνα. Όπως είπαμε ήδη, αυτή η ουσία είναι απαραίτητη για συμπαθητικούς και αισθητήριους νευρώνες, που εγγυώνται την επιβίωση και τη συντήρησή τους.

Αυτός ο παράγοντας απελευθερώνεται από ένα κύτταρο προς τον νευρώνα, στον οποίο θα υπάρχουν υποδοχείς υψηλής συγγένειας όπως το TrkA.

2. Νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο (BDNF)

Ο νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο (BDNF) βρίσκεται κυρίως στον εγκέφαλο, αλλά μπορεί επίσης να βρεθεί σε άλλα μέρη του σώματος.

Ενεργοποιεί ορισμένους τύπους νευρώνων, τόσο κεντρικούς όσο και περιφερειακούς, βοηθώντας την επιβίωσή τους και ενισχύοντας την ανάπτυξη και τη διαφοροποίησή τους. Ενισχύει επίσης την εμφάνιση συνάψεων προκαλώντας την ανάπτυξη αξόνων και δενδριτών.

Είναι ιδιαίτερα ενεργό σε μέρη του εγκεφάλου όπως ο φλοιός, το παρεγκεφαλίτιδα και ο ιππόκαμπος. Αυτοί οι τομείς είναι πολύ σημαντικοί για τη μάθηση, τη σκέψη και τη μνήμη. Αυτός ο παράγοντας έχει αποδειχθεί ότι διεγείρει τη νευρογένεση αρκετά σε ζωικά μοντέλα.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο (BDNF) - Τι είναι αυτό;"

3. Νευροτροφίνη-3 (NT-3)

Η νευροτροφίνη-3 (ΝΤ-3) είναι ένας νευροτροφικός παράγοντας που προάγει την ανάπτυξη ορισμένων νευρώνων στο κεντρικό και περιφερικό νευρικό σύστημα. Εκτελεί παρόμοιες λειτουργίες με το BDNF, από τότε προκαλεί επίσης τη διαφοροποίηση των νέων νευρώνων.

4. Νευροτροφίνη-4 (NT-4)

Εκτελεί λειτουργίες παρόμοιες με εκείνες του σχετικού, του NT-3. Συνδέεται κυρίως με τον δέκτη TrkB.

5. DHEA και DHEA θειικό

Έχει αποδειχθεί ότι η δεϋδροεπιανδροστερόνη (DHEA) και η θειική της έκδοση, DHEA-S ενεργούν ως αγωνιστικά μόρια υποδοχέων TrkA και ρ75 υψηλής συγγένειας.

Δεδομένου ότι έχουν παρόμοια χημική συγγένεια με άλλες νευροτροφίνες αλλά είναι πολύ μικρού μεγέθους, αυτά τα μόρια έχουν ονομαστεί μικρονευροτροφίνη.

Έχει παρατηρηθεί ότι το DHEA μπορεί επίσης να συνδεθεί με τους υποδοχείς TrkB και TrkC, αν και αν συνδέονται με τους τελευταίους, οι πρώτοι δεν μπορούν να ενεργοποιηθούν στη διαδικασία.

Η DHEA έχει υποτεθεί ότι είναι ένα είδος προγονικού μορίου για τον υποδοχέα Trk, ότι έπρεπε να ασκήσει κάποια σημαντική λειτουργία στο πρώτο είδος που είχε νευρικό σύστημα.

Ο ρόλος των νευροτροφινών στην απόπτωση των κυττάρων

Όπως οι νευροτροφίνες, παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στη διατήρηση των νευρικών κυττάρων, εκτός από αυτά επιβίωση και διαφοροποίηση, έχουν επίσης δει ότι δρουν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας που θέτει τέλος στη ζωή αυτών των κυττάρων: απόπτωση.

Όπως και με οποιοδήποτε άλλο κύτταρο, οι νευρώνες προγραμματίζονται να πεθάνουν κάποια στιγμή. Τα νευροτροφικά σήματα που προάγουν την επιβίωση των νευρώνων προκαλούνται από υποδοχείς υψηλής συγγένειας Το Trk, ενώ τα αποπτωτικά σήματα, δηλαδή αυτά που προκαλούν τον κυτταρικό θάνατο, μεσολαβούνται από τους υποδοχείς σελ.75.

Η προγραμματισμένη καταστροφή των νευρικών κυττάρων έχει πολύ σημαντικό βιολογικό ρόλο, δηλαδή να αποφευχθεί η μαζική παραγωγή νευρώνων που μπορούν να εμποδίσουν τη βέλτιστη λειτουργία του εγκεφάλου. Στη διαδικασία, τα περισσότερα από τα κύτταρα που πεθαίνουν είναι νευροβλάστες και νευρώνες που δεν έχουν αναπτυχθεί λειτουργικά.

Τόσο στην ανάπτυξη του κεντρικού όσο και του περιφερειακού νευρικού συστήματος, οι νευροτροφίνες που συνδέονται με τον υποδοχέα p75, μόλις συνδεθούν σε αυτά, ενεργοποιήστε πολλαπλές ενδοκυτταρικές οδούς με τις οποίες ρυθμίζουν τη διαδικασία απόπτωση. Μπορεί επίσης να συμβεί ότι η έκφραση των υποδοχέων TrkA και TrkC, ελλείψει νευροτροφινών, προκαλεί απόπτωση, αν και δεν είναι γνωστό ακριβώς πώς συμβαίνει αυτή η διαδικασία. Από την άλλη πλευρά, εάν ο νευρικός παράγοντας ανάπτυξης (NGF) συνδέεται με αυτούς τους υποδοχείς, ο προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος αποτρέπεται.

Στο περιφερικό νευρικό σύστημα, η απόφαση για το εάν τα νευρικά κύτταρα ζουν ή πεθαίνουν εξαρτάται αποκλειστικά από έναν αυξητικό παράγοντα. Σε αυτό το μέρος του νευρικού συστήματος, οι νευροτροφίνες 3 (NT-3) και 4 (NT-4) βρίσκονται κυρίως.

Από την άλλη πλευρά, στον κεντρικό, περισσότεροι νευροτροφικοί παράγοντες αποφασίζουν ποια κύτταρα θα πρέπει να πεθάνουν. Σε αυτό το σύστημα βρίσκεται ο νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο, ειδικά στην ουσία αμυγδαλή, υποθάλαμος, παρεγκεφαλίδα, φλοιός, ιππόκαμπος και νωτιαίος μυελός. Πρέπει να ειπωθεί ότι στο κεντρικό νευρικό σύστημα φαίνεται ότι οι νευροτροφικοί παράγοντες παίζουν ρόλο στη συντήρηση και όχι στην επιβίωση.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Χέντερσον, Γ. ΚΑΙ. (1996). Ο ρόλος των νευροτροφικών παραγόντων στη νευρωνική ανάπτυξη. Τρέχουσα γνώμη στη Νευροβιολογία. 6 (1): 64–70. doi: 10.1016 / S0959-4388 (96) 80010-9
• Vega, J. ΠΡΟΣ ΤΗΝ.; García-Suárez, Ο.; Hannestad, J.; Pérez-Pérez, Μ.; Germanà, Antonino (2003). "Νευροτροφίνες και ανοσοποιητικό σύστημα". Περιοδικό Ανατομίας. 203 (1): 1–19. doi: 10.1046 / j.1469-7580.2003.00203.x
• Huang, Ε. J., & Reichardt, L. ΦΑ. (2001). Νευροτροφίνες: ρόλοι στη νευρωνική ανάπτυξη και λειτουργία. Ετήσια ανασκόπηση της νευροεπιστήμης, 24, 677-736. doi: 10.1146 / annurev.neuro.24.1.677