Neirofilamenti: kas tie ir, sastāvdaļas un īpašības

Neirofilamenti ir 7 nanometrus biezi starppavedieni, kas atrodas neironu citoplazmā. Tie ir iesaistīti neironu struktūras uzturēšanā un aksonu transportēšanā.

Dažreiz bioloģiskās struktūras glabā daudz vairāk noslēpumu, nekā mēs sākotnēji uzskatām. Dabas pasaulē zināšanas ir praktiski bezgalīgas, jo tās aptver slāņus un morfoloģiskos slāņus līdz sasniegt jebkuras dzīvas būtnes visvienkāršākos savienojumus, aminoskābes un ķīmiskos elementus, kas tos veido. Cik tālu mēs vēlamies iet šajos zināšanu meklējumos?

No vienas puses, mums ir neironi ar to norobežotajām sekcijām (aksons, dendriti un soma), saziņa starp tiem caur sinapsēm, neirotransmiteri un to ietekme uz smadzenēm. Visas šīs tēmas jau ir plaši apskatītas, taču mēs joprojām varam iedziļināties. Izmantojot šo iespēju, mēs izmantojam iespēju jums parādīt viss, kas jums jāzina par neirofilamentiem.

• Saistīts raksts: "Kādas ir neirona daļas?"

Neirofilamenti: nervu skelets

Ir neticami apzināties, ka dzīvo būtņu skelets sastāv no šūnām, taču šūnām ir nepieciešama arī sava "skeleta struktūra", lai saglabātu savu formu un funkcionalitāti. Proti,

mēs atrodam sarežģītu organizāciju pat visvienkāršākajā funkcionālajā vienībā, ko mums sniedz dzīve.

Tā kā mēs nevaram pievērsties neirofilamentu lomai, vispirms neizprotot šūnas strukturālo organizāciju, mēs uz brīdi pakavēsimies pie citoskeleta un tā funkcijām.

Par citoskeletu

Citoskelets ir definēts kā trīsdimensiju proteīnu režģis, kas nodrošina šūnu iekšējo atbalstu, bet kas ir iesaistīts arī savienojumu transportēšanā, organizēšanā un šūnu dalīšanā. Izveidojot analogu ar novērojamo makroskopisko pasauli, šis sarežģītais tīkls darbotos kā ēkas sijas, bet arī kā lifts un kāpnes. Neticami patiesi?

Citoskelets sastāv no trim galvenajiem savienojumiem:

• Mikrofilamenti: sastāv no divām aktīna ķēdēm, lodveida proteīna. Viņi saglabā šūnas formu.
• Starppavedieni: sastāv no neviendabīgākas proteīnu saimes, tie nodrošina stabilitāti šūnu organellām to spēcīgo saišu dēļ.
• Mikrotubulas: veido alba un beta tubulīns, tie ir atbildīgi par vielu kustību šūnā un tās dalīšanos.

Jāņem vērā, ka citoskeleta struktūra un dinamika ir atkarīga no tā, kādā veidā šūna ir saistīta ar ārpuse (tas ir, ārpusšūnu matrica) un spriedzes, stingrības un saspiešanas spriedzes, ko tā piedzīvo visas dzīves laikā. attīstību. Mēs saskaramies ar dinamisku un nekādā ziņā stingru sistēmu, kas lieliski pielāgojas procesam, kas šūnā notiek jebkurā laikā. Tagad, kā neirofilamenti ir saistīti ar visu iepriekš minēto?

Navigācija citoplazmā

Atbilde uz iepriekšējo jautājumu ir vienkārša, jo šīs struktūras, kas mūs satrauc šodien, ir nekas cits kā neironu specifiskā citoskeleta starpposma pavedieni.

Tāpat kā visas citas šūnas, neironiem ir gan strukturālas, gan transportiera funkcijas skelets. Šis proteīna ietvars sastāv no trim komponentiem, kas ir ļoti līdzīgi tiem, ar kuriem mēs esam aprakstījuši iepriekš, jo tie ir mikrotubulas (vai neirotubulas), neirofilamenti (starppavedieni) un mikrofilamenti. Pirms apmaldīties šo struktūru morfoloģijā, definēsim neironu citoskeleta funkcijas:

• Veicināt organellu kustību starp dažādām neironu ķermeņa zonām.
• Piestipriniet noteiktu komponentu (piemēram, membrānas ķīmisko receptoru) atrašanās vietu pareizajās vietās, lai tās varētu darboties.
• Nosakiet neirona trīsdimensiju formu.

Kā redzam, Bez šī proteīna struktūras neironi (un līdz ar to arī cilvēka doma) nevarētu pastāvēt tā, kā mēs tos pazīstam. Šodien. Lai saprastu neirofilamenta struktūru, mums ir plaši jāizdala tā morfoloģija līdz pamata līmenim. Dari tā.

Vispirms mums ir jāzina struktūras pamatīgākais “ķieģelis”, citokeratīns. Tas ir būtisks šķiedru proteīns epitēlija šūnu starppavedienos, kā arī dzīvnieku nagos, matos un spalvās. Šo proteīnu kopuma lineāra saistība rada monomēru, un divas no šīm ķēdēm aptin viena ap otru, dimēru.

Savukārt divi satīti dimēri rada biezāku struktūru – tetramēru kompleksu (tetra-četri, jo to veido kopumā četri monomēri). Vairāku tetramēru kompleksu savienojums veido protofilamentu un divus savienotus protofilamentus, protofibrilu. Visbeidzot, trīs satītas protofibrils rada pieprasīto neirofilamentu.

Tātad, lai saprastu šī starpposma kvēldiega struktūru, mums ir jāiedomājas virkne ķēžu, kas vijās viena ap otru. pašiem dot "analogu" struktūru (neticamos attālumos) DNS dubultajai spirālei visiem zināms. Katru reizi starp tām tiek pievienotas arvien vairāk savstarpēji savienotas ķēdes, palielinot struktūras sarežģītību un tās biezumu. Tāpat kā ar elektroinstalāciju, jo vairāk ķēžu un tinumu, jo lielāka ir gala karkasa mehāniskā pretestība.

Šie neirofilamenti ar reibinošu strukturālo sarežģītību ir izplatīti citoplazmā neironu un tiltu neirotubulus un savieno šūnu membrānu, mitohondrijus un poliribosomas. Jāatzīmē, ka tie ir visizplatītākie citoskeleta komponenti, jo tie pārstāv neirona iekšējo strukturālo atbalstu.

• Jūs varētu interesēt: "Neirona citoskelets: daļas un funkcijas"

Praktiski gadījumi

Ne viss tiek reducēts līdz mikroskopiskai pasaulei, jo citoskeleta sastāvs, lai cik pārsteidzoši tas nešķistu, nosaka dzīvo būtņu reakciju uz vidi un to nervu transmisijas efektivitāti.

Piemēram, pētījumos ir pētīts nervu starppavedienu pārpilnība zīdītāju grauzējiem pēc smadzeņu bojājumi un sekojoša zemas intensitātes lāzera un ultraskaņas terapijas iedarbība ar mērķi terapija. Nervu bojājumi ir saistīti ar neirofilamentu samazināšanos katrā neironā., jo šāda veida mehāniskais spriegums samazina aksona kalibru un traumas pakļautās šūnas “veselību” (sarežģītāka termina trūkuma dēļ).

Rezultāti ir atklājoši, jo peles, kurām tika veikta aprakstītā terapija, palielināja šo pavedienu skaitu šūnu līmenī. Šāda veida eksperimenti to parāda Zemas intensitātes lāzerterapijai (LBI) var būt būtiska loma ievainoto nervu atjaunošanā pēc traumas.

Ārpus mikroskopiskās pasaules: pavedieni un Alcheimera slimība

Mēs ejam tālāk, jo ārpus eksperimentālajiem pētījumiem ar laboratorijas grauzējiem, citoskeleta komponentu pavedienu sastāva un skaita ietekme uz tādām slimībām kā alcheimera.

Piemēram, seruma neirofilamenta gaismas (Nfl) koncentrācija ir paaugstināta cilvēkiem ar ģimenes Alcheimera slimību pirms slimības simptomu parādīšanās. Tāpēc tie varētu darboties kā neinvazīvi patoloģijas bioindikatori, lai to kontrolētu no agrīnākajiem posmiem. Protams, vēl ir nepieciešama plašāka informācija un izpēte, lai šīs zināšanas nostiprinātu, taču pamati jau ir ielikti.

Kopsavilkums

Kā mēs esam spējuši novērot, neirofilamentu pasaule ir ne tikai samazināta līdz strukturālam proteīna karkasam. Mēs pārietam uz nanoskopiskiem mērogiem, bet nepārprotami šo komponentu pārpilnības sekas Būtiski neironu citoskeleta elementi dzīvās būtnēs izpaužas uzvedības un fizioloģiskā līmenī. dzīvs.

Tas sniedz pierādījumus katra elementa, kas veido mūsu šūnas, nozīmi. Kurš mums teiks, ka lielāka noteikta pavediena pārpilnība varētu liecināt par tādas slimības kā Alcheimera slimības sākumposmu?

Beigās, katra mazā sastāvdaļa ir vēl viens puzles gabals, kas rada sarežģītu mašīnu, kas ir cilvēka ķermenis. Ja kāds no tiem neizdodas, efekts var sasniegt daudz lielāku līmeni nekā daži mikrometri vai nanometri, ko šī struktūra var aizņemt fiziskā telpā.

Bibliogrāfiskās atsauces:

• Česta, C.A.A. (2006). Cerebrospinālā šķidruma neirofilamentu fosforilācijas pakāpes izolēšana un analīze pacientiem ar spastisku paraparēzi tropiskais (promocijas darbs, Bioķīmijas un molekulārās bioloģijas katedra, Ķīmijas un farmācijas zinātņu fakultāte, Universitāte Čili).
• Matamala, F., Cornejo, R., Paredes, M., Farfán, E., Garrido, O. un Alves, N. (2014). Neirofilamentu skaita salīdzinošā analīze žurkām, kas pakļautas neiropraksijai un ārstētas ar zemas intensitātes lāzeru un terapeitisko ultraskaņu, sēžas nervos. International Journal of Morphology, 32(1), 369-374.
• Neirofilaments, Navarras universitātes klīnika. Savākts 30. augustā in https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/neurofilamento
• Neirofilaments, Fleni (Neiroloģija, neiroķirurģija un rehabilitācija). Savākts 30. augustā in https://www.fleni.org.ar/patologias-tratamientos/neurofilamento/
• Vestons, P. S. Seruma gaismas neirofilaments ģimenes Alcheimera slimības gadījumā.