Neurofilamentai: kas tai yra, komponentai ir savybės

Neurofilamentai yra 7 nanometrų storio tarpiniai siūlai, esantys neuronų citoplazmoje. Jie dalyvauja palaikant neuronų struktūrą ir aksonų transporte.

Kartais biologinės struktūros saugo daug daugiau paslapčių, nei mes iš pradžių tikime. Gamtos pasaulyje žinios yra praktiškai begalinės, nes apima sluoksnius ir morfologinius sluoksnius iki pasiekti pagrindinius bet kurios gyvos būtybės junginius, aminorūgštis ir juos sudarančius cheminius elementus. Kaip toli norime eiti ieškodami žinių?

Viena vertus, mes turime neuronus su jų atskirtomis dalimis (aksonu, dendritais ir soma), ryšį tarp jų per sinapses, neurotransmiterius ir jų poveikį smegenims. Visos šios temos jau buvo plačiai aptartos, bet dar galime pasigilinti. Šia proga pasinaudojame proga parodyti jums viskas, ką reikia žinoti apie neurofilamentus.

• Susijęs straipsnis: "Kokios yra neurono dalys?"

Neurofilamentai: nervinis skeletas

Neįtikėtina žinoti, kad gyvų būtybių skeletas susideda iš ląstelių, tačiau ląstelėms taip pat reikia savo „skeleto struktūros“, kad išlaikytų savo formą ir funkcionalumą. Tai reiškia,

Mes randame sudėtingą organizaciją net pačiame pagrindiniame funkciniame vienete, kurį mums suteikia gyvenimas.

Kadangi negalime spręsti neurofilamentų vaidmens, prieš tai nesuvokę ląstelės struktūrinės struktūros, trumpam apsistosime ties citoskeletu ir jo funkcija.

Apie citoskeletą

Citoskeletas apibrėžiamas kaip trimatė baltymų gardelė, užtikrinanti vidinę atramą ląstelėse, bet kuris taip pat dalyvauja pernešant junginius, organizuojant ir dalijantis ląsteles. Sukurti analogą su stebimu makroskopiniu pasauliu, šis sudėtingas tinklas veiktų kaip pastato sijos, bet taip pat kaip liftas ir laiptai. Neįtikėtina tiesa?

Citoskeletas susideda iš trijų pagrindinių junginių:

• Mikrofilamentai: sudaryti iš dviejų aktino grandinių, rutulinio baltymo. Jie palaiko ląstelės formą.
• Tarpiniai siūlai: sudaryti iš heterogeniškesnės baltymų šeimos, dėl savo stiprių ryšių jie užtikrina ląstelių organelėms stabilumą.
• Mikrotubulai: susidaro iš alba ir beta tubulino, jie yra atsakingi už medžiagų judėjimą ląstelėje ir jos dalijimąsi.

Reikėtų pažymėti, kad citoskeleto struktūra ir dinamika priklauso nuo to, kaip ląstelė yra susijusi su išorėje (ty tarpląstelinėje matricoje) ir įtempimo, standumo ir suspaudimo įtempius, kuriuos ji patiria visą savo gyvenimą. plėtra. Mes susiduriame su dinamiška ir jokiu būdu ne griežta sistema, kuri puikiai prisitaiko prie proceso, kurį ląstelė patiria bet kuriuo metu. Dabar, kaip neurofilamentai yra susiję su visa tai, kas išdėstyta pirmiau?

Navigacija citoplazmoje

Atsakymas į ankstesnį klausimą yra paprastas, nes šios šiandien mums rūpimos struktūros yra ne kas kita, kaip tarpiniai specifinio neuronų citoskeleto siūlai.

Kaip ir visos kitos ląstelės, neuronai turi ir struktūrinę, ir transporterio funkciją atliekančius skeletus. Šią baltymų sistemą sudaro trys komponentai, labai panašūs į tuos, kuriuos mes aprašėme anksčiau, kadangi tai buvo mikrovamzdeliai (arba neurovamzdeliai), neurofilamentai (tarpiniai siūlai) ir mikrofilamentai. Prieš pasiklysdami šių struktūrų morfologijoje, apibrėžkime neuronų citoskeleto funkcijas:

• Tarpininkauti organelių judėjimui tarp skirtingų neuronų kūno sričių.
• Nustatykite tam tikrų komponentų (pvz., membraninių cheminių receptorių) vietą tinkamose vietose, kad jie galėtų veikti.
• Nustatykite neurono trimatę formą.

Kaip matome, Be šios baltymų struktūros neuronai (taigi ir žmogaus mintis) negalėtų egzistuoti taip, kaip mes juos žinome. Šiandien. Norėdami suprasti neurofilamento struktūrą, turime išsamiai išskaidyti jo morfologiją iki bazinio lygio. Pirmyn.

Pirmiausia turime žinoti pati baziškiausia struktūros „plyta“ – citokeratinas. Tai esminis skaidulinis baltymas epitelio ląstelių tarpinėse gijose, taip pat gyvūnų naguose, plaukuose ir plunksnose. Šių baltymų rinkinio susiejimas tiesiniu būdu sukuria monomerą, o dvi iš šių grandinių apsivynioja viena aplink kitą, į dimerą.

Savo ruožtu du suvynioti dimerai sukuria storesnę struktūrą, tetramerinį kompleksą (tetra-keturis, nes jis susideda iš viso keturių monomerų). Kelių tetramerinių kompleksų sąjunga sudaro protofilamentą, o du sujungti protofilamentai - protofibrilę. Galiausiai, trys susuktos protofibrilės sukuria ieškomą neurofilamentą.

Taigi, norėdami suprasti šio tarpinio gijos struktūrą, turime įsivaizduoti grandinių, besisukančių viena aplink kitą, seriją. patys sukurti „analogišką“ struktūrą (neįtikėtinais atstumais) dvigubai DNR spiralei visiems. žinomas. Kiekvieną kartą tarp jų pridedama vis daugiau tarpusavyje sujungtų grandinių, padidinančių konstrukcijos sudėtingumą ir jos storį. Kaip ir elektros instaliacijos atveju, kuo daugiau grandinių ir apvijų, tuo didesnė galutinio karkaso mechaninė varža.

Šie svaiginančio struktūrinio sudėtingumo neurofilamentai yra pasiskirstę citoplazmoje neuronas ir sujungti neurovamzdelius ir sujungti ląstelės membraną, mitochondrijas ir poliribosomos. Reikėtų pažymėti, kad jie yra gausiausi citoskeleto komponentai, nes jie yra vidinė struktūrinė neurono atrama.

• Galbūt jus domina: "Neurono citoskeletas: dalys ir funkcijos"

Praktiniai atvejai

Ne viskas redukuojama į mikroskopinį pasaulį, nes citoskeleto sudėtis, kad ir kaip atrodo stebėtina, sąlygoja gyvų būtybių reakciją į aplinką ir jų nervų perdavimo efektyvumą.

Pavyzdžiui, tyrimais buvo ištirta nervinių tarpinių gijų gausa žinduolių graužikams po to, kai smegenų pažeidimai ir vėlesnis mažo intensyvumo lazerio ir ultragarso terapijos poveikis terapija. Nervų pažeidimas yra susijęs su neurofilamentų sumažėjimu kiekviename neurone., nes tokio tipo mechaninis įtempis sumažina aksono kalibrą ir traumos patyrusios ląstelės „sveikatą“ (nesant sudėtingesnio termino).

Rezultatai atskleidžiantys, nes pelėms, kurioms buvo taikytas aprašytas gydymas, padidėjo šių gijų skaičius ląstelių lygiu. Tokio tipo eksperimentai tai rodo Žemo intensyvumo lazerio terapija (LBI) gali atlikti esminį vaidmenį atkuriant pažeistus nervus po traumos.

Už mikroskopinio pasaulio ribų: siūlai ir Alzheimerio liga

Mes einame toliau, nes ne tik eksperimentiniai tyrimai su laboratoriniais graužikais citoskeleto komponentų gijų sudėties ir skaičiaus poveikis tokioms ligoms kaip alzheimeris.

Pavyzdžiui, Serumo neurofilamentinės šviesos (Nfl) koncentracija yra padidėjusi žmonėms, sergantiems šeimine Alzheimerio liga net nepradėjus ryškėti ligos simptomams. Todėl jie galėtų veikti kaip neinvaziniai patologijos bioindikatoriai, kad būtų galima ją kontroliuoti nuo ankstyviausių etapų. Žinoma, norint sutvirtinti šias žinias, dar reikia daugiau informacijos ir studijų, tačiau pagrindai jau padėti.

Santrauka

Kaip mes galėjome pastebėti, neurofilamentų pasaulis yra ne tik sumažintas iki struktūrinio baltymų pagrindo. Mes pereiname prie nanoskopinių svarstyklių, tačiau akivaizdu, kad šių komponentų gausa esminiai neuronų citoskeleto elementai išreiškiami gyvų būtybių elgesio ir fiziologiniu lygmeniu. gyvas.

Tai pateikia įrodymų kiekvieno elemento, sudarančio mūsų ląsteles, svarbą. Kas ketino mums pasakyti, kad didesnė konkretaus siūlelio gausa gali būti tokios ligos, kaip Alzheimerio liga, ankstyvųjų stadijų rodiklis?

Pabaigoje, kiekvienas mažas komponentas yra dar viena dėlionės dalis, kuri sukuria sudėtingą mašiną, ty žmogaus kūną. Jei vienas iš jų sugenda, poveikis gali pasiekti daug didesnį nei keli mikrometrai ar nanometrai, kuriuos ši struktūra gali užimti fizinėje erdvėje.

Bibliografinės nuorodos:

• Chesta, C.A.A. (2006). Smegenų skysčio neurofilamentų išskyrimas ir fosforilinimo laipsnio analizė iš pacientų, sergančių spazmine parapareze atogrąžų (daktaro disertacija, Biochemijos ir molekulinės biologijos katedra, Chemijos ir farmacijos mokslų fakultetas, Universitetas Čili).
• Matamala, F., Cornejo, R., Paredes, M., Farfán, E., Garrido, O. ir Alves, N. (2014). Žemo intensyvumo lazeriu ir terapiniu ultragarsu gydytų žiurkių, patyrusių neuropraksija, sėdmenų nervuose esančių neurofilamentų skaičiaus lyginamoji analizė. International Journal of Morphology, 32(1), 369-374.
• Neurofilamentas, Navaros universiteto klinika. Surinkta rugpjūčio 30 d https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/neurofilamento
• Neurofilamentas, Fleni (neurologija, neurochirurgija ir reabilitacija). Surinkta rugpjūčio 30 d https://www.fleni.org.ar/patologias-tratamientos/neurofilamento/
• Vestonas, P. S. Serumo šviesos neurofilamentas sergant šeimine Alzheimerio liga.