Neurotrofiny: czym one są, funkcje i jakie są rodzaje

Neurotrofiny to grupa białek, które odpowiadają za prawidłowe funkcjonowanie naszego układu nerwowego, utrzymanie i odkażanie zarówno komórek tworzących nasz mózg, jak i nerwów.

Zobaczymy dokładnie, czym one są, jak działają, jakie są typy, a także w jaki sposób, oprócz promowania przetrwania i wzrostu neuronów, wywołują ich zaprogramowaną śmierć.

• Powiązany artykuł: „Części ludzkiego mózgu (i funkcje)"

Czym są neurotrofiny?

Neurotrofiny to rodzina białek, które indukują przeżycie, wzrost i prawidłowe funkcjonowanie komórek nerwowych.

Należą do zestawu czynników wzrostu, substancji, które: są w stanie wywołać emisję sygnałów dla określonych typów komórek i sprawić, że będą one zdolne do przeżycia, oprócz wywoływania procesów, dzięki którym komórki mają różne funkcje, to znaczy różnicują się.

Chociaż większość komórek nerwowych występujących u ssaków powstaje w okresie prenatalnym, niektóre części mózgu, takie jak hipokamp, może rozwijać nowe neurony, gdy osobnik jest już uformowany. Te nowe neurony zaczynają się od nerwowych komórek macierzystych.

Ten proces tworzenia nowych komórek nerwowych nazywa się neurogenezą., a neurotrofiny to substancje odpowiedzialne za regulację tego procesu.

• Możesz być zainteresowany: "Neurogeneza: jak powstają nowe neurony?"

Jak oni pracują?

Podczas rozwoju poporodowego wiele komórek układu nerwowego, zwłaszcza neuronów, staje się zbędnych. Wiele z nich umiera lub nie łączy się z innymi neuronami i komórkami docelowymi. Dlatego konieczne jest ich eliminowanie, oszczędzanie miejsca i zapobieganie przechodzeniu impulsu nerwowego drogami, które nie przynoszą żadnych korzyści, ponieważ są słabo ukształtowane lub niekompletne.

Nie oznacza to jednak, że podmiot ma problemy poznawcze lub jego zdolności intelektualne są osłabione. To właśnie w tej fazie rozwijające się neurony wciąż tworzą aksony, które łączą się z komórkami. cel, powodując tworzenie się obwodów mózgowych, które stanowią rzeczywistą użyteczność dla funkcjonowania indywidualny. Komórki te kontrolują wydzielanie różnego rodzaju czynników neurotroficznych, które zapewniają neuronowi przetrwanie..

Czynniki te obejmują czynnik wzrostu nerwów, białko, które stymuluje podział i różnicowanie neuronów współczulnego układu nerwowego, a także czuciowych. W neuronach wchodzących w skład ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego neurotrofiny nabierają bardzo ważnej roli w regulowaniu procesów utrzymania, przetrwania i różnicowania tych komórek nerwowych.

Jednak cały ten proces przetrwania neuronów nie byłby możliwy, gdyby nie mieli do ich błon komórkowych przyczepione są dwa rodzaje receptorów, w których neurotrofiny para. Te dwa receptory to p75, do którego mogą być przyłączone wszystkie typy neurotrofin, oraz kilka podtypów receptora Track lub Trk, które są bardziej selektywne.

Rodzaje neurotrofin

Następnie pokrótce przyjrzymy się głównym typom neurotrofin.

1. Czynnik wzrostu nerwów (FCN lub NGF)

Czynnikiem wzrostu nerwów jest białko wydzielane przez komórkę docelową neuronu. Jak już mówiliśmy, substancja ta jest niezbędna dla neuronów współczulnych i czuciowych, gwarantując ich przetrwanie i utrzymanie.

Czynnik ten jest uwalniany przez komórkę w kierunku neuronu, w którym znajdują się receptory o wysokim powinowactwie, takie jak TrkA.

2. Neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego (BDNF)

Neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego (BDNF) znajduje się głównie w mózgu, ale można go również znaleźć w innych częściach ciała.

Aktywuje określone typy neuronów, zarówno centralnych, jak i obwodowych, pomagając im przetrwać oraz sprzyjając ich wzrostowi i zróżnicowaniu. Poprawia również wygląd synaps, wywołując wzrost aksonów i dendrytów.

Jest szczególnie aktywny w częściach mózgu, takich jak kora mózgowa, móżdżek i hipokamp. Te obszary są bardzo ważne dla uczenia się, myślenia i pamięci. Wykazano, że czynnik ten dość mocno stymuluje neurogenezę w modelach zwierzęcych.

• Możesz być zainteresowany: "Czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego (BDNF) – co to jest?"

3. Neurotrofina-3 (NT-3)

Neurotrofina-3 (NT-3) to czynnik neurotroficzny, który promuje wzrost niektórych neuronów w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym. Pełni podobne funkcje do BDNF, ponieważ indukuje również różnicowanie nowych neuronów.

4. Neurotrofina-4 (NT-4)

Pełni funkcje podobne do swoich krewnych NT-3. Jest w większości sprzężony z odbiornikiem TrkB.

5. DHEA i siarczan DHEA

Wykazano, że dehydroepiandrosteron (DHEA) i jego wersja siarczanowa, DHEA-S, działają jako cząsteczki agonistyczne receptorów TrkA i p75 o wysokim powinowactwie.

Ponieważ mają powinowactwo chemiczne podobne do innych neurotrofin, ale są bardzo małe, cząsteczki te nazwano mikroneurotrofinami.

Zaobserwowano, że DHEA może również wiązać się z receptorami TrkB i TrkC, chociaż jeśli wiążą się z tymi ostatnimi, te pierwsze nie mogą być aktywowane w procesie.

Postawiono hipotezę, że DHEA jest rodzajem pierwotnej cząsteczki receptora Trk, że musiał pełnić jakąś ważną funkcję u pierwszego gatunku, który miał układ nerwowy.

Rola neurotrofin w apoptozie komórek

Podobnie jak neurotrofiny odgrywają bardzo ważną rolę w zachowaniu komórek nerwowych, oprócz ich przetrwanie i różnicowanie, zaobserwowano również, że działają podczas procesu, który kładzie kres życiu tych komórek: apoptoza.

Jak w przypadku każdej innej komórki, neurony są zaprogramowane tak, aby w pewnym momencie umrzeć. W sygnałach neurotroficznych, które sprzyjają przeżyciu neuronów, pośredniczą receptory o wysokim powinowactwie Trk, podczas gdy w sygnałach apoptotycznych, czyli wywołujących śmierć komórki, pośredniczą receptory s.75.

Zaprogramowane niszczenie komórek nerwowych pełni bardzo ważną rolę biologiczną, co ma na celu uniknięcie masowej produkcji neuronów, które mogą utrudniać optymalne funkcjonowanie mózgu. W tym procesie większość umierających komórek to neuroblasty i neurony, które nie rozwinęły się funkcjonalnie.

Zarówno w rozwoju ośrodkowego, jak i obwodowego układu nerwowego neurotrofiny wiążą się z receptorem p75, po przyłączeniu się do nich, aktywują wiele ścieżek wewnątrzkomórkowych, za pomocą których regulują proces apoptoza. Może się również zdarzyć, że ekspresja receptorów TrkA i TrkC, przy braku neurotrofin, indukuje apoptozę, chociaż nie wiadomo dokładnie, jak przebiega ten proces. Z drugiej strony, jeśli czynnik wzrostu nerwów (NGF) jest sprzężony z tymi receptorami, zapobiega zaprogramowanej śmierci komórki.

W obwodowym układzie nerwowym decyzja o życiu lub śmierci komórek nerwowych zależy wyłącznie od czynnika wzrostu. W tej części układu nerwowego znajdują się głównie neurotrofiny 3 (NT-3) i 4 (NT-4).

Z drugiej strony w centralnym więcej czynników neurotroficznych decyduje o tym, które komórki powinny umrzeć. To właśnie w tym układzie znajduje się czynnik neurotroficzny pochodzący z mózgu, zwłaszcza w istocie czarnej, migdał, podwzgórze, móżdżek, kora, hipokamp i rdzeń kręgowy. Należy powiedzieć, że to w ośrodkowym układzie nerwowym czynniki neurotroficzne wydają się odgrywać rolę w utrzymaniu, a nie przeżyciu.

Odniesienia bibliograficzne:

• Henderson, C. I. (1996). Rola czynników neurotroficznych w rozwoju neuronów. Aktualna opinia w neurobiologii. 6 (1): 64–70. doi: 10.1016 / S0959-4388 (96) 80010-9
• Vega, J. DO.; García-Suarez, O.; Hannestad, J.; Pérez-Pérez, M.; Germana, Antonino (2003). „Neurotrofiny i układ odpornościowy”. Dziennik Anatomii. 203 (1): 1–19. doi: 10.1046/j.1469-7580.2003.00203.x
• Huang, E. J. i Reichardt, L. FA. (2001). Neurotrofiny: role w rozwoju i funkcjonowaniu neuronów. Roczny przegląd neuronauki, 24, 677-736. doi: 10.1146 / annurev.neuro.24.1.677