Neurotrophins: มันคืออะไรหน้าที่และประเภทใดบ้าง

นิวโรโทรฟินเป็นกลุ่มของโปรตีนที่มีหน้าที่ทำให้ระบบประสาทของเราทำงานได้อย่างถูกต้องบำรุงและฆ่าเชื้อทั้งเซลล์ที่ประกอบเป็นสมองและเส้นประสาทของเรา

เราจะมาดูกันว่ามันคืออะไร ทำงานอย่างไร มีกี่ประเภท และอย่างไร นอกจากส่งเสริมการอยู่รอดและการเติบโตของเซลล์ประสาทแล้ว พวกมันยังชักนำให้ตายตามโปรแกรม

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ส่วนต่าง ๆ ของสมองมนุษย์ (และหน้าที่)"

นิวโรโทรฟินคืออะไร?

นิวโรโทรฟินเป็นกลุ่มของโปรตีนที่กระตุ้นการอยู่รอด การเจริญเติบโต และการทำงานที่เหมาะสมของเซลล์ประสาท

พวกมันอยู่ในชุดของปัจจัยการเจริญเติบโต สารซึ่ง สามารถกระตุ้นการส่งสัญญาณสำหรับเซลล์บางชนิดและทำให้อยู่รอดได้นอกจากจะกระตุ้นให้เกิดกระบวนการที่ทำให้เซลล์มีหน้าที่ต่างกัน กล่าวคือ สร้างความแตกต่างในตัวเอง

แม้ว่าเซลล์ประสาทส่วนใหญ่ที่พบในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะก่อตัวขึ้นในช่วงก่อนคลอด แต่บางส่วนของสมอง เช่น ฮิปโปแคมปัสสามารถสร้างเซลล์ประสาทใหม่ได้เมื่อบุคคลนั้นก่อตัวขึ้นแล้ว เซลล์ประสาทใหม่เหล่านี้เริ่มต้นจากเซลล์ต้นกำเนิดประสาท กระบวนการสร้างเซลล์ประสาทใหม่นี้เรียกว่าการสร้างเซลล์ประสาทและนิวโรโทรฟินคือสารที่ควบคุมกระบวนการนี้

• คุณอาจสนใจ: "Neurogenesis: เซลล์ประสาทใหม่ถูกสร้างขึ้นอย่างไร?"

พวกเขาทำงานอย่างไร

ในระหว่างการพัฒนาหลังคลอด เซลล์จำนวนมากของระบบประสาท โดยเฉพาะเซลล์ประสาท จะเกิดความซ้ำซ้อน หลายคนตายหรือไม่สามารถเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทและเซลล์เป้าหมายอื่นได้. นั่นคือเหตุผลที่จำเป็นต้องกำจัดพวกมัน เพื่อประหยัดพื้นที่และป้องกันแรงกระตุ้นทางประสาทจากการไปในทางที่ไม่ถือว่ามีประโยชน์ใด ๆ เนื่องจากพวกมันมีรูปแบบไม่ดีหรือไม่สมบูรณ์

แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าอาสาสมัครมีปัญหาด้านความรู้ความเข้าใจหรือความสามารถทางปัญญาของเขาบกพร่อง อยู่ในระยะนี้ที่เซลล์ประสาทที่กำลังพัฒนายังคงก่อตัวเป็นแอกซอนที่เชื่อมต่อกับเซลล์ วัตถุประสงค์ทำให้เกิดวงจรสมองที่แสดงถึงประโยชน์ที่แท้จริงสำหรับการทำงานของ รายบุคคล. เซลล์เหล่านี้ควบคุมการหลั่งของปัจจัยเกี่ยวกับระบบประสาทหลายชนิดเพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์ประสาทสามารถอยู่รอดได้.

ปัจจัยเหล่านี้ได้แก่ ปัจจัยการเจริญเติบโตของเส้นประสาท โปรตีนที่ช่วยกระตุ้น การแบ่งและความแตกต่างของเซลล์ประสาทของระบบประสาทขี้สงสารและประสาทสัมผัส ในเซลล์ประสาทที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง neurotrophins พวกเขามีบทบาทสำคัญมากในการควบคุมกระบวนการบำรุงรักษา การอยู่รอด และการสร้างความแตกต่าง different ของเซลล์ประสาทเหล่านี้

อย่างไรก็ตาม กระบวนการทั้งหมดของการอยู่รอดของเซลล์ประสาทนี้จะไม่สามารถทำได้หากไม่มี ที่ติดอยู่กับเยื่อหุ้มเซลล์ของพวกมันคือตัวรับสองประเภทซึ่งในนิวโรโทรฟิน คู่. รีเซพเตอร์สองตัวนี้คือ p75 ซึ่งสามารถติดนิวโรโทรฟินได้ทุกประเภท และรีเซพเตอร์ย่อยหลายประเภทของตัวรับ Track หรือ Trk ซึ่งเลือกได้มากกว่า

ประเภทของนิวโรโทรฟิน

ต่อไปเราจะเห็นสั้น ๆ เกี่ยวกับประเภทหลักของนิวโรโทรฟิน

1. ปัจจัยการเจริญเติบโตของเส้นประสาท (FCN หรือ NGF)

ปัจจัยการเจริญเติบโตของเส้นประสาทคือ โปรตีนที่หลั่งโดยเซลล์เป้าหมายของเซลล์ประสาท. ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว สารนี้จำเป็นสำหรับเซลล์ประสาทที่เห็นอกเห็นใจและประสาทสัมผัส ซึ่งรับประกันการอยู่รอดและการบำรุงรักษาของพวกมัน

ปัจจัยนี้ถูกปลดปล่อยโดยเซลล์ไปยังเซลล์ประสาท ซึ่งจะมีตัวรับสัมพรรคภาพสูงเช่น TrkA

2. ปัจจัย neurotrophic ที่ได้รับจากสมอง (BDNF)

neurotrophic factor ที่มาจากสมอง (BDNF) ส่วนใหญ่พบในสมอง แต่ก็สามารถพบได้ในส่วนอื่นๆ ของร่างกายเช่นกัน

กระตุ้นเซลล์ประสาทบางชนิด ทั้งส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วงช่วยให้พวกเขาอยู่รอดและส่งเสริมการเติบโตและความแตกต่างของพวกเขา นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มลักษณะที่ปรากฏของไซแนปส์โดยกระตุ้นการเติบโตของซอนและเดนไดรต์

มันทำงานโดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของสมองเช่นเยื่อหุ้มสมอง, the c cerebellum และฮิปโปแคมปัส พื้นที่เหล่านี้มีความสำคัญมากสำหรับการเรียนรู้ การคิด และการจดจำ ปัจจัยนี้แสดงให้เห็นแล้วว่าสามารถกระตุ้นการสร้างเซลล์ประสาทได้ไม่น้อยในแบบจำลองสัตว์

• คุณอาจสนใจ: "Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) - มันคืออะไร?"

3. นิวโรโทรฟิน-3 (NT-3)

Neurotrophin-3 (NT-3) เป็นปัจจัยเกี่ยวกับระบบประสาทที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์ประสาทบางชนิดในระบบประสาทส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง มันทำหน้าที่คล้ายกับ BDNF ตั้งแต่ นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดความแตกต่างของเซลล์ประสาทใหม่ new.

4. นิวโรโทรฟิน-4 (NT-4)

มันทำหน้าที่คล้ายกับญาติของมัน NT-3 ส่วนใหญ่จะเชื่อมต่อกับเครื่องรับ TrkB

5. DHEA และ DHEA ซัลเฟต

Dehydroepiandrosterone (DHEA) และเวอร์ชันซัลเฟต DHEA-S ได้รับการแสดง ทำหน้าที่เป็นโมเลกุลเอกของตัวรับ TrkA และ p75 ที่มีความสัมพันธ์สูง.

เนื่องจากพวกมันมีความสัมพันธ์ทางเคมีคล้ายกับนิวโรโทรฟินอื่นๆ แต่มีขนาดเล็กมาก โมเลกุลเหล่านี้จึงถูกเรียกว่าไมโครนิวโรโทรฟิน

จะเห็นได้ว่า DHEA ยังสามารถจับกับตัวรับ TrkB และ TrkC ได้ ถึงแม้ว่าพวกมันจะจับกับตัวรับตัวหลัง แต่ตัวก่อนจะไม่สามารถเปิดใช้งานได้ในกระบวนการ

มีการตั้งสมมติฐานว่า DHEA เป็นโมเลกุลของบรรพบุรุษสำหรับตัวรับ Trkว่ามันต้องใช้หน้าที่ที่สำคัญบางอย่างในสายพันธุ์แรกที่มีระบบประสาท

บทบาทของนิวโรโทรฟินในการตายของเซลล์

เช่นเดียวกับนิวโรโทรฟิน พวกมันมีบทบาทสำคัญในการถนอมเซลล์ประสาท นอกเหนือจาก addition การอยู่รอดและความแตกต่าง พวกเขายังถูกมองว่ากระทำในระหว่างกระบวนการที่ทำให้ชีวิตของเซลล์เหล่านี้สิ้นสุดลง: อะพอพโทซิส

เช่นเดียวกับเซลล์อื่นๆ เซลล์ประสาทถูกตั้งโปรแกรมให้ตายในบางช่วงเวลา สัญญาณ neurotrophic ที่ส่งเสริมการอยู่รอดของเซลล์ประสาทเป็นสื่อกลางโดยตัวรับที่มีสัมพรรคภาพสูง Trk ในขณะที่สัญญาณ apoptotic นั่นคือสัญญาณที่กระตุ้นการตายของเซลล์นั้นถูกสื่อกลางโดยตัวรับ หน้า75

โปรแกรมการทำลายเซลล์ประสาทมีบทบาททางชีววิทยาที่สำคัญมาก veryซึ่งก็คือเพื่อหลีกเลี่ยงการผลิตเซลล์ประสาทจำนวนมากที่สามารถขัดขวางการทำงานที่ดีที่สุดของสมอง ในกระบวนการนี้ เซลล์ส่วนใหญ่ที่ตายคือเซลล์ประสาทและเซลล์ประสาทที่ยังไม่พัฒนาตามหน้าที่

ในการพัฒนาระบบประสาทส่วนกลางและส่วนปลาย neurotrophins ที่จับกับตัวรับ p75 เมื่อพวกมันแนบกับสิ่งเหล่านี้แล้ว จะเปิดใช้งานเส้นทางภายในเซลล์หลายทางซึ่งพวกมันควบคุมกระบวนการของ อะพอพโทซิส นอกจากนี้ยังอาจเกิดขึ้นที่การแสดงออกของตัวรับ TrkA และ TrkC ในกรณีที่ไม่มี neurotrophins ทำให้เกิด apoptosis แม้ว่าจะไม่ทราบแน่ชัดว่ากระบวนการนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ในทางกลับกัน ถ้าปัจจัยการเจริญเติบโตของเส้นประสาท (NGF) ควบคู่ไปกับตัวรับเหล่านี้ การตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้จะป้องกันได้

ในระบบประสาทส่วนปลาย การตัดสินใจว่าเซลล์ประสาทจะมีชีวิตหรือตายนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยการเจริญเติบโตเท่านั้น. ในส่วนนี้ของระบบประสาท ส่วนใหญ่จะพบนิวโรโทรฟิน 3 (NT-3) และ 4 (NT-4)

ในทางกลับกัน ปัจจัยที่เกี่ยวกับระบบประสาทส่วนใหญ่ตัดสินว่าเซลล์ใดควรตาย มันอยู่ในระบบนี้ซึ่งพบปัจจัยเกี่ยวกับระบบประสาทที่ได้จากสมองโดยเฉพาะใน substantia nigra อมิกดาลา, ไฮโปทาลามัส, ซีรีเบลลัม, คอร์เทกซ์, ฮิปโปแคมปัส, และ ไขสันหลัง. ต้องบอกว่ามันอยู่ในระบบประสาทส่วนกลางที่ปัจจัย neurotrophic ดูเหมือนจะมีบทบาทในการบำรุงรักษามากกว่าการอยู่รอด

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• เฮนเดอร์สัน, ซี. และ. (1996). บทบาทของปัจจัย neurotrophic ในการพัฒนาเซลล์ประสาท ความคิดเห็นปัจจุบันทางประสาทชีววิทยา. 6 (1): 64–70. ดอย: 10.1016 / S0959-4388 (96) 80010-9
• เวก้า, เจ. ถึง.; García-Suárez, O.; ฮันเนสทาด, เจ.; Pérez-Pérez, M.; Germanà, อันโตนิโน (2003). "Neurotrophins และระบบภูมิคุ้มกัน". วารสารกายวิภาคศาสตร์. 203 (1): 1–19. ดอย: 10.1046 / j.1469-7580.2003.00203.x
• หวาง อี. เจ, & ไรชาร์ด, แอล. เอฟ (2001). Neurotrophins: บทบาทในการพัฒนาและการทำงานของเซลล์ประสาท การทบทวนประสาทวิทยาศาสตร์ประจำปี 24, 677–736 ดอย: 10.1146 / annurev.neuro.24.1.677