Nörofilamentler: ne oldukları, bileşenleri ve özellikleri

Nörofilamentler, nöronların sitoplazmasında bulunan 7 nanometre kalınlığında bir ara filament türüdür. Nöronal yapının korunmasında ve aksonal taşımada yer alırlar.

Bazen biyolojik yapılar, başlangıçta inandığımızdan çok daha fazla sır saklar. Doğa dünyasında, bilgi pratik olarak sonsuzdur, çünkü katmanları ve morfolojik katmanları kapsar. herhangi bir canlının en temel bileşiklerine, amino asitlere ve onları oluşturan kimyasal elementlere kadar ulaşır. Bu bilgi arayışında ne kadar ileri gitmek istiyoruz?

Bir yanda, sınırlandırılmış bölümleri (akson, dendritler ve soma) ile nöronlar, sinapslar aracılığıyla aralarındaki iletişim, nörotransmiterler ve bunların beyin üzerindeki etkileri var. Tüm bu konular zaten kapsamlı bir şekilde ele alındı, ancak yine de daha derine inebiliriz. Bu fırsatta, size gösterme fırsatını değerlendiriyoruz. nörofilamentler hakkında bilmeniz gereken her şey.

• İlgili makale: "Nöronun bölümleri nelerdir?"

Nörofilamentler: sinir iskeleti

Canlıların iskeletinin hücrelerden oluştuğunu, ancak hücrelerin şekil ve fonksiyonlarını sürdürebilmeleri için kendi "iskelet yapılarına" da ihtiyaç duyduklarını bilmek inanılmazdır. Demek ki,

hayatın bize verdiği en temel işlevsel birimde bile karmaşık bir organizasyon buluyoruz.

Bir hücrenin yapısal organizasyonunu anlamadan nörofilamentlerin rolünü ele alamayacağımız için, hücre iskeleti ve işlevi üzerinde biraz duracağız.

hücre iskeleti hakkında

Hücre iskeleti şu şekilde tanımlanır: hücrelerde iç destek sağlayan üç boyutlu bir protein kafesi, ama aynı zamanda bileşiklerin taşınması, organizasyonu ve hücre bölünmesinde de yer alır. Gözlenebilir makroskobik dünya ile bir analog yapmak, bu karmaşık ağ, bir binanın kirişleri gibi davranacak, aynı zamanda asansör ve merdivenler gibi davranacaktır.. İnanılmaz doğru mu?

Hücre iskeleti üç ana bileşikten oluşur:

• Mikrofilamentler: küresel bir protein olan iki aktin zincirinden oluşur. Hücrenin şeklini korurlar.
• Ara filamentler: Daha heterojen bir protein ailesinden oluşurlar, güçlü bağları nedeniyle hücre organellerine stabilite sağlarlar.
• Mikrotübüller: alba ve beta tübülinden oluşurlar, hücre içindeki maddelerin hareketinden ve bölünmesinden sorumludurlar.

Hücre iskeletinin yapısı ve dinamiklerinin, hücrenin hücre ile olan ilişkisine bağlı olduğu belirtilmelidir. dış (yani, hücre dışı matris) ve yaşamı boyunca deneyimlediği gerilim, katılık ve sıkıştırma baskıları. gelişim. Dinamik ve hiçbir şekilde katı olmayan bir çerçeve ile karşı karşıyayız. hücrenin herhangi bir zamanda geçmekte olduğu sürece zarif bir şekilde uyum sağlar. Şimdi, nörofilamentler yukarıdakilerin tümü ile nasıl ilişkilidir?

Sitoplazmada gezinme

Bir önceki sorunun cevabı basittir, çünkü bugün bizi ilgilendiren bu yapılar, nöronların spesifik hücre iskeletinin ara iplikçiklerinden başka bir şey değildir.

Diğer tüm hücreler gibi, nöronların hem yapısal hem de taşıyıcı işlev iskeleti vardır. Bu protein çerçevesi, tarif ettiklerimize çok benzeyen üç bileşenden oluşur. Daha önce, bunlar mikrotübüller (veya nörotübüller), nörofilamentler (ara filamentler) ve mikrofilamentler. Bu yapıların morfolojisinde kaybolmadan önce nöronal hücre iskeletinin fonksiyonlarını tanımlayalım:

• Nöronal gövdenin farklı bölgeleri arasındaki organellerin hareketine aracılık edin.
• Belirli bileşenlerin (zar kimyasal reseptörleri gibi) konumlarını, çalışabilmeleri için doğru yerlere sabitleyin.
• Nöronun üç boyutlu şeklini belirleyin.

Gördüğümüz gibi, Bu protein çerçevesi olmadan, nöronlar (ve dolayısıyla insan düşüncesi) bildiğimiz şekliyle var olamazlardı. Bugün. Bir nörofilamentin yapısını anlamak için, morfolojisini bazal seviyeye kadar kapsamlı bir şekilde incelememiz gerekir. Göreyim seni.

İlk önce bilmeliyiz yapının en temel "tuğlası" olan sitokeratin. Bu, epitel hücrelerinin ara filamentlerinde ve ayrıca hayvanların tırnaklarında, saçlarında ve tüylerinde bulunan temel bir lifli proteindir. Bu proteinlerden oluşan bir grubun doğrusal bir şekilde birleşmesi bir monomeri ve bu zincirlerden ikisinin birbirinin etrafına sarılmasıyla bir dimer oluşmasını sağlar.

Buna karşılık, iki sarmal dimer, daha kalın bir yapıya, tetramerik komplekse (toplam dört monomerden oluştuğu için tetra-dört) yol açar. Birkaç tetramerik kompleksin birleşimi, bir protofilament ve birleştirilmiş iki protofilament, bir protofibril oluşturur. Son olarak, üç sarmal protofibril, aranan nörofilamente yol açar.

Dolayısıyla, bu ara filamanın yapısını anlamak için birbiri etrafında dolanan bir dizi zincir hayal etmemiz gerekir. DNA'nın çifte sarmalına (inanılmaz mesafeler boyunca) "analog" bir yapı vermek için kendi kendilerine bilinen. Her zaman aralarına daha fazla birbirine bağlı zincir eklenir, yapının karmaşıklığı ve kalınlığı artar. Elektrik kablolarında olduğu gibi, ne kadar çok zincir ve sargı olursa, nihai çerçevenin mekanik direnci o kadar yüksek olur.

Baş döndürücü bir yapısal karmaşıklığa sahip olan bu nörofilamentler, beynin sitoplazmasında dağılmıştır. nöron ve nörotübülleri köprüleyin ve hücre zarı, mitokondri ve poliribozomlar. Nöronun iç yapısal desteğini temsil ettikleri için hücre iskeletinin en bol bileşenleri olduklarına dikkat edilmelidir.

• İlginizi çekebilir: "Nöronun hücre iskeleti: parçalar ve işlevler"

Pratik vakalar

Hücre iskeletinin bileşimi şaşırtıcı görünse de, her şey mikroskobik bir dünyaya indirgenmemiştir. canlıların çevreye verdikleri tepkileri ve sinir iletimlerinin etkinliğini belirler..

Örneğin, araştırmalar memeli kemirgenlerde nöral ara liflerin bolluğunu araştırmıştır. amacıyla beyin lezyonları ve ardından düşük yoğunluklu lazer ve ultrason terapilerine maruz kalma terapi. Sinir hasarı, her bir nöron içindeki nörofilamentlerdeki azalma ile ilişkilidir., çünkü bu tür mekanik stres, aksonun kalibresini ve travmaya maruz kalan hücrenin (daha karmaşık bir terim olmadığı için) "sağlığını" azaltır.

Tarif edilen terapilere tabi tutulan fareler, hücresel seviyede bu filamentlerin sayısını arttırdığından, sonuçlar aydınlatıcıdır. Bu tür deneyler gösteriyor ki Düşük yoğunluklu lazer tedavileri (LBI), yaralı sinirlerin yenilenmesinde önemli bir rol oynayabilir. travmadan sonra.

Mikroskobik dünyanın ötesinde: filamentler ve Alzheimer

Daha da ileri gidiyoruz çünkü laboratuvar kemirgenleri ile yapılan deneysel çalışmaların ötesinde, gibi hastalıklarda hücre iskeletinin bileşen filamentlerinin kompozisyonunun ve sayısının etkisi alzheimer.

Örneğin, ailesel Alzheimer hastalarında serum nörofilament ışık (Nfl) konsantrasyonu artar hastalığın belirtileri ortaya çıkmaya başlamadan önce. Bu nedenle, bunlar, patolojiyi en erken aşamalardan kontrol etmek için invaziv olmayan biyo-göstergeler olarak işlev görebilir. Tabii ki, bu bilgiyi pekiştirmek için daha fazla bilgi ve çalışma gerekiyor, ancak temeller çoktan atıldı.

Özet

Gözlemleyebildiğimiz gibi, nörofilamentlerin dünyası sadece yapısal bir protein çerçevesine indirgenmemiştir. Nanoskopik ölçeklere geçiyoruz, ancak bu bileşenlerin bolluğunun etkileri açıkça görülüyor. nöronal hücre iskeletinin temel unsurları, canlılarda davranışsal ve fizyolojik düzeyde ifade edilir. canlı.

Bu kanıt koyar hücrelerimizi oluşturan elementlerin her birinin önemi. Spesifik bir filamanın daha bol olmasının Alzheimer gibi bir hastalığın erken evrelerinin bir göstergesi olabileceğini bize kim söyleyecekti?

Sonunda, her bir küçük bileşen, insan vücudu denen karmaşık makineyi ortaya çıkaran yapbozun bir parçası daha.. Bunlardan biri başarısız olursa, etki, bu yapının fiziksel bir alanda kaplayabileceği birkaç mikrometre veya nanometreden çok daha büyük seviyelere ulaşabilir.

Bibliyografik referanslar:

• Chesta, C.A.A. (2006). Spastik paraparezili hastalardan beyin omurilik sıvısı nörofilamentlerinin fosforilasyon derecesinin izolasyonu ve analizi tropikal (Doktora tezi, Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Anabilim Dalı, Kimya ve Eczacılık Bilimleri Fakültesi, University of University Acı biber).
• Matamala, F., Cornejo, R., Paredes, M., Farfán, E., Garrido, O., & Alves, N. (2014). Düşük Yoğunluklu Lazer ve Terapötik Ultrason ile Tedavi Edilen Nöropraksiye Tabi Tutulan Sıçanların Siyatik Sinirlerindeki Nörofilament Sayılarının Karşılaştırmalı Analizi. Uluslararası Morfoloji Dergisi, 32(1), 369-374.
• Neurofilament, Navarra Üniversitesi Kliniği. 30 Ağustos'ta toplandı https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/neurofilamento
• Neurofilament, Fleni (Nöroloji, beyin cerrahisi ve rehabilitasyon). 30 Ağustos'ta toplandı https://www.fleni.org.ar/patologias-tratamientos/neurofilamento/
• Weston, P. S. Ailesel Alzheimer hastalığında serum hafif nörofilaman.