Nevrotrofini: kaj so, funkcije in katere vrste obstajajo

Nevrotrofini so skupina beljakovin, ki so odgovorne za pravilno delovanje našega živčnega sistema, vzdrževanje in saniranje celic, ki tvorijo naše možgane in naše živce.

Natančno bomo videli, kakšni so, kako delujejo, katere vrste obstajajo in tudi, kako poleg spodbujanja preživetja in rasti nevronov povzročajo tudi njihovo programirano smrt.

• Povezani članek: "Deli človeških možganov (in funkcije)"

Kaj so nevrotrofini?

Nevrotrofini so družina beljakovin, ki spodbujajo preživetje, rast in pravilno delovanje živčnih celic.

Spadajo v vrsto rastnih dejavnikov, snovi, ki lahko povzročijo oddajanje signalov za nekatere vrste celic in jim omogočijo, da preživijo, poleg tega da inducirajo procese, s katerimi povzročajo, da imajo celice različne funkcije, torej da se razlikujejo.

Čeprav večina živčnih celic, ki jih najdemo pri sesalcih, nastane v prenatalnem obdobju, nekateri deli možganov, kot je hipokampus, lahko razvijejo nove nevrone, ko je posameznik že oblikovan. Ti novi nevroni se začnejo iz nevronskih izvornih celic.

Ta postopek ustvarjanja novih živčnih celic se imenuje nevrogeneza.in nevrotrofini so snovi, ki so odgovorne za uravnavanje tega procesa.

• Morda vas zanima: "Nevrogeneza: kako nastajajo novi nevroni?"

Kako delujejo?

Med postnatalnim razvojem postanejo številne celice živčnega sistema, zlasti nevroni, odvečne. Mnogi od njih umrejo ali se niso uspeli povezati z drugimi nevroni in ciljnimi celicami. Zato jih je treba odpraviti, prihraniti prostor in preprečiti, da bi živčni impulz prehajal na načine, ki ne predvidevajo nobenih koristi, saj so slabo oblikovani ali nepopolni.

Toda to ne pomeni, da ima preiskovanec kognitivne težave ali da je njegova intelektualna sposobnost oslabljena. V tej fazi razvijajoči se nevroni še vedno tvorijo aksone, ki se povezujejo s celicami. cilj, ki povzroči oblikovanje možganskih vezij, ki predstavljajo resnično korist za delovanje sistema posameznik. Te celice nadzorujejo izločanje različnih vrst nevrotrofnih dejavnikov, ki zagotavljajo, da lahko nevron preživi..

Ti dejavniki vključujejo živčni rastni faktor, beljakovino, ki stimulira delitev in diferenciacija nevronov simpatičnega živčnega sistema in tudi senzoričnih. V nevronih, ki so del osrednjega in perifernega živčnega sistema, nevrotrofini pridobijo zelo pomembno vlogo pri urejanju procesov vzdrževanja, preživetja in diferenciacije teh živčnih celic.

Celoten postopek preživetja nevronov pa ne bi bil mogoč, če ga ne bi na njihove celične membrane sta pritrjeni dve vrsti receptorjev, v katerih so nevrotrofini par. Ta dva receptorja sta p75, na katerega je mogoče pritrditi vse vrste nevrotropinov, in več podtipov receptorja Track ali Trk, ki so bolj selektivni.

Vrste nevrotropinov

Nato bomo na kratko videli glavne vrste nevrotropinov.

1. Faktor rasti živcev (FCN ali NGF)

Faktor rasti živcev je protein, ki ga izloča ciljna celica nevrona. Kot smo že rekli, je ta snov bistvena za simpatične in senzorične nevrone, saj zagotavlja njihovo preživetje in vzdrževanje.

Ta faktor sprosti celica proti nevronu, v katerem bodo receptorji z visoko afiniteto, kot je TrkA.

2. Nevrotrofični faktor, pridobljen iz možganov (BDNF)

Iz možganov pridobljeni nevrotrofični faktor (BDNF) najdemo večinoma v možganih, lahko pa ga najdemo tudi v drugih delih telesa.

Aktivira nekatere vrste nevronov, tako osrednje kot periferne, pomagajo jim preživeti ter spodbujajo njihovo rast in diferenciacijo. Prav tako izboljša videz sinaps z indukcijo rasti aksonov in dendritov.

Še posebej je aktiven v delih možganov, kot so skorja, mali možgani in hipokampus. Ta področja so zelo pomembna za učenje, razmišljanje in spomin. Dokazano je, da ta dejavnik precej spodbuja nevrogenezo pri živalskih modelih.

• Morda vas zanima: "Možganski nevrotrofični faktor (BDNF) - kaj je to?"

3. Nevrotropin-3 (NT-3)

Nevrotropin-3 (NT-3) je nevrotrofični dejavnik, ki spodbuja rast nekaterih nevronov v centralnem in perifernem živčnem sistemu. Izvaja podobne funkcije kot BDNF, saj povzroča tudi diferenciacijo novih nevronov.

4. Nevrotropin-4 (NT-4)

Izvaja funkcije, podobne funkciji njegovega sorodnika NT-3. Večinoma je povezan s sprejemnikom TrkB.

5. DHEA in DHEA sulfat

Dokazano je, da dehidroepiandrosteron (DHEA) in njegova sulfatna različica DHEA-S delujejo kot agonistične molekule receptorjev TrkA in p75 z visoko afiniteto.

Ker imajo podobno kemijsko afiniteto kot drugi nevrotrofini, vendar so zelo majhni, so te molekule imenovali mikronevrotrofini.

Ugotovljeno je bilo, da se DHEA lahko veže tudi na receptorje TrkB in TrkC, čeprav če se vežejo na slednje, prvih v procesu ni mogoče aktivirati.

Domnevalo se je, da je DHEA neke vrste molekula prednikov za receptor Trk, da je moral opravljati neko pomembno funkcijo pri prvih vrstah, ki so imele živčni sistem.

Vloga nevrotropinov v apoptozi celic

Tako kot nevrotrofini imajo tudi oni zelo pomembno vlogo pri ohranjanju živčnih celic preživetja in diferenciacije, opazili so tudi, da delujejo med postopkom, ki konec življenja teh celic: apoptoza.

Kot pri vseh drugih celicah so tudi nevroni programirani, da v določenem trenutku umrejo. Nevrotrofični signali, ki spodbujajo preživetje nevronov, posredujejo receptorji z visoko afiniteto. Trk, medtem ko apoptotični signali, torej tisti, ki povzročajo celično smrt, posredujejo receptorji str75.

Programirano uničenje živčnih celic ima zelo pomembno biološko vlogo, kar pomeni, da se izognemo množični proizvodnji nevronov, ki lahko ovirajo optimalno delovanje možganov. Pri tem je večina celic, ki odmrejo, nevroblasti in nevroni, ki se niso uspeli funkcionalno razviti.

V razvoju osrednjega in perifernega živčnega sistema nevrotrofini, ki se vežejo na receptor p75, ko se nanje pritrdijo, aktivirajo več znotrajceličnih poti, s katerimi uravnavajo proces apoptoza. Lahko se zgodi tudi, da ekspresija receptorjev TrkA in TrkC v odsotnosti nevrotropinov povzroči apoptozo, čeprav ni natančno znano, kako se ta proces zgodi. Če pa je živčni rastni faktor (NGF) povezan s temi receptorji, se prepreči programirana celična smrt.

V perifernem živčnem sistemu je odločitev, ali živčne celice živijo ali umrejo, odvisna izključno od rastnega faktorja. V tem delu živčnega sistema najdemo predvsem nevrotrofine 3 (NT-3) in 4 (NT-4).

Po drugi strani pa v osrednjem bolj nevrotrofični dejavniki odločajo, katere celice naj umrejo. V tem sistemu najdemo nevrotrofični faktor, ki izhaja iz možganov, zlasti v substantia nigra, amigdala, hipotalamus, mali možgani, skorja, hipokampus in hrbtenjača. Treba je povedati, da imajo v osrednjem živčevju nevrotrofični dejavniki vlogo vzdrževanja in ne preživetja.

Bibliografske reference:

• Henderson, C. IN. (1996). Vloga nevrotrofnih dejavnikov pri razvoju nevronov. Trenutno mnenje o nevrobiologiji. 6 (1): 64–70. doi: 10.1016 / S0959-4388 (96) 80010-9
• Vega, J. TO.; García-Suárez, O.; Hannestad, J.; Pérez-Pérez, M.; Germanà, Antonino (2003). "Nevrotrofini in imunski sistem". Journal of Anatomy. 203 (1): 1–19. doi: 10.1046 / j.1469-7580.2003.00203.x
• Huang, E. J. in Reichardt, L. F. (2001). Nevrotrofini: vloga pri razvoju in delovanju nevronov. Letni pregled nevroznanosti, 24, 677–736. doi: 10.1146 / annurev.neuro.24.1.677