Neurotrofine: ce sunt acestea, funcții și ce tipuri există

Neurotrofinele sunt un grup de proteine ​​care sunt responsabile pentru funcționarea corectă a sistemului nostru nervos, întreținerea și igienizarea atât a celulelor care alcătuiesc creierul nostru, cât și a nervilor noștri.

Vom vedea exact ce sunt, cum funcționează, ce tipuri există și cum, pe lângă promovarea supraviețuirii și creșterii neuronilor, își induc moartea programată.

• Articol asociat: "Părți ale creierului uman (și funcții)"

Ce sunt neurotrofinele?

Neurotrofinele sunt o familie de proteine ​​care induc supraviețuirea, creșterea și buna funcționare a celulelor nervoase.

Acestea aparțin unui set de factori de creștere, substanțe care sunt capabili să inducă emisia de semnale pentru anumite tipuri de celule și să le facă capabile să supraviețuiască, pe lângă inducerea proceselor prin care acestea determină celulele să aibă funcții diferite, adică să se diferențieze.

Deși majoritatea celulelor nervoase găsite la mamifere se formează în perioada prenatală, unele părți ale creierului, cum ar fi

hipocamp, pot crește neuroni noi atunci când individul este deja format. Acești noi neuroni pleacă de la celulele stem neuronale. Acest proces de creare a celulelor nervoase noi se numește neurogeneză., iar neurotrofinele sunt substanțele responsabile de reglarea acestui proces.

• S-ar putea să vă intereseze: "Neurogeneza: cum sunt creați noii neuroni?"

Cum funcționează?

În timpul dezvoltării postnatale, multe celule ale sistemului nervos, în special neuroni, devin redundante. Mulți dintre ei mor sau nu au reușit să se conecteze cu alți neuroni și celule țintă. De aceea este necesar să le eliminați, să economisiți spațiu și să împiedicați impulsul nervos să parcurgă căi care nu presupun niciun fel de beneficiu, deoarece acestea sunt slab formate sau incomplete.

Dar asta nu înseamnă că subiectul are probleme cognitive sau capacitatea sa intelectuală este afectată. În această fază, neuronii în curs de dezvoltare formează în continuare axoni care se conectează cu celulele. obiectiv, determinând formarea circuitelor cerebrale care reprezintă o utilitate reală pentru funcționarea sistemului individual. Aceste celule controlează secreția diferitelor tipuri de factori neurotrofici care asigură că neuronul poate supraviețui..

Acești factori includ factorul de creștere a nervilor, o proteină care stimulează divizarea și diferențierea neuronilor sistemului nervos simpatic și, de asemenea, a celor senzoriale. În neuronii care fac parte din sistemul nervos central și periferic, neurotrofinele dobândesc un rol foarte important în reglarea proceselor de întreținere, supraviețuire și diferențiere a acestor celule nervoase.

Totuși, acest întreg proces de supraviețuire a neuronilor nu ar fi posibil dacă nu ar avea atașate la membranele lor celulare sunt două tipuri de receptori, în care neurotrofinele cuplu. Acești doi receptori sunt p75, la care pot fi atașate toate tipurile de neurotrofine și mai multe subtipuri ale receptorilor Track sau Trk, care sunt mai selectivi.

Tipuri de neurotrofine

În continuare vom vedea foarte pe scurt principalele tipuri de neurotrofine.

1. Factorul de creștere a nervilor (FCN sau NGF)

Factorul de creștere a nervilor este o proteină care este secretată de celula țintă a unui neuron. Așa cum spuneam deja, această substanță este esențială pentru neuronii simpatici și senzoriali, garantând supraviețuirea și menținerea acestora.

Acest factor este eliberat de o celulă către neuron, în care vor exista receptori cu afinitate ridicată precum TrkA.

2. Factorul neurotrofic derivat din creier (BDNF)

Factorul neurotrofic derivat din creier (BDNF) se găsește mai ales în creier, dar poate fi găsit și în alte părți ale corpului.

Activează anumite tipuri de neuroni, atât centrali, cât și periferici, ajutând supraviețuirea lor și încurajând creșterea și diferențierea acestora. De asemenea, îmbunătățește aspectul sinapselor prin inducerea creșterii axonilor și a dendritelor.

Este activ în special în părți ale creierului, cum ar fi cortexul, cerebel iar hipocampul. Aceste zone sunt foarte importante pentru învățare, gândire și memorie. S-a demonstrat că acest factor stimulează neurogeneza destul de puțin la modelele animale.

• S-ar putea să vă intereseze: "Factorul neurotrofic derivat din creier (BDNF) - Ce este?"

3. Neurotrofină-3 (NT-3)

Neurotrofina-3 (NT-3) este un factor neurotrofic care promovează creșterea anumitor neuroni din sistemul nervos central și periferic. Deoarece îndeplinește funcții similare cu BDNF induce, de asemenea, diferențierea noilor neuroni.

4. Neurotrofină-4 (NT-4)

El îndeplinește funcții similare cu cele ale rudei sale, NT-3. Este cuplat în cea mai mare parte la receptorul TrkB.

5. DHEA și sulfat de DHEA

S-a demonstrat că dehidroepiandrosteronul (DHEA) și versiunea sa de sulfat, DHEA-S acționează ca molecule agoniste de receptori TrkA și p75 cu afinitate ridicată.

Deoarece au o afinitate chimică similară cu alte neurotrofine, dar au dimensiuni foarte mici, aceste molecule au fost numite microneurotrofine.

S-a văzut că DHEA se poate lega și de receptorii TrkB și TrkC, deși, dacă se leagă de aceștia din urmă, primii nu pot fi activați în acest proces.

Sa presupus că DHEA este un fel de moleculă ancestrală pentru receptorul Trk, că trebuia să exercite o funcție importantă la prima specie care avea un sistem nervos.

Rolul neurotrofinelor în apoptoza celulară

La fel ca neurotrofinele, ele joacă un rol foarte important în conservarea celulelor nervoase, pe lângă cele ale acestora supraviețuire și diferențiere, s-a văzut că acționează în timpul procesului care pune capăt vieții acestor celule: apoptoza.

Ca și în cazul oricărei alte celule, neuronii sunt programați să moară la un moment dat. Semnalele neurotrofice care promovează supraviețuirea neuronilor sunt mediate de receptori cu afinitate ridicată Trk, în timp ce semnalele apoptotice, adică cele care induc moartea celulară, sunt mediate de receptori p75.

Distrugerea programată a celulelor nervoase are un rol biologic foarte important, care este de a evita o producție masivă de neuroni care pot împiedica funcționarea optimă a creierului. În acest proces, majoritatea celulelor care mor sunt neuroblaste și neuroni care nu au reușit să se dezvolte funcțional.

Atât în ​​dezvoltarea sistemului nervos central, cât și în cel periferic, neurotrofinele care se leagă de receptor p75, odată ce s-au atașat la acestea, activează mai multe căi intracelulare cu care reglează procesul de apoptoza. De asemenea, se poate întâmpla ca expresia receptorilor TrkA și TrkC, în absența neurotrofinelor, să inducă apoptoza, deși nu se știe exact cum se produce acest proces. Pe de altă parte, dacă factorul de creștere a nervilor (NGF) este cuplat la acești receptori, moartea celulară programată este prevenită.

În sistemul nervos periferic, decizia dacă celulele nervoase trăiesc sau mor depinde exclusiv de un factor de creștere. În această parte a sistemului nervos se găsesc în principal neurotrofine 3 (NT-3) și 4 (NT-4).

Pe de altă parte, în cea centrală, mai mulți factori neurotrofici decid ce celule ar trebui să moară. În acest sistem se găsește factorul neurotrofic derivat din creier, în special în substanța neagră amigdala, hipotalamusul, cerebelul, cortexul, hipocampul și măduva spinării. Trebuie spus că în sistemul nervos central factorii neurotrofici par să joace mai degrabă un rol de întreținere decât de supraviețuire.

Referințe bibliografice:

• Henderson, C. ȘI. (1996). Rolul factorilor neurotrofici în dezvoltarea neuronală. Opinia curentă în Neurobiologie. 6 (1): 64–70. doi: 10.1016 / S0959-4388 (96) 80010-9
• Vega, J. LA.; García-Suárez, O; Hannestad, J.; Pérez-Pérez, M.; Germanà, Antonino (2003). „Neurotrofine și sistemul imunitar”. Jurnalul de anatomie. 203 (1): 1–19. doi: 10.1046 / j.1469-7580.2003.00203.x
• Huang, E. J. și Reichardt, L. F. (2001). Neurotrofine: roluri în dezvoltarea și funcția neuronală. Revizuirea anuală a neuroștiințelor, 24, 677-736. doi: 10.1146 / annurev.neuro.24.1.677