Crosstalk Bejn Newron U Ċelloli Gliali fil-Ħsara Ossidattiva u Newroprotezzjoni Parti 2

3. Astroċiti

3.1. Astroċiti fil-moħħ

L-astroċiti huma l-aktar ċelluli tal-moħħ tal-bniedem dinamiċi u abbundanti responsabbli għaż-żamma tal-omeostażi tal-moħħ. L-astroċiti jissejħu ċelluli territorjali u għandhom diversi proċessi estiżi li jikkomunikaw ma 'ċelluli ħdejn xulxin; għalhekk, huma jiffurmaw oqsma anatomiċi organizzati b'sinċitia funzjonali assoċjata [26].

L-astroċiti huma tip ta 'ċellula essenzjali fil-moħħ. Dawn iċ-ċelloli huma responsabbli biex jipproteġu u jsostnu n-newroni u jżommu l-funzjonament normali tas-sistema nervuża kollha. F'dawn l-aħħar snin, aktar u aktar studji wrew li l-astroċiti huma wkoll relatati mill-qrib mal-formazzjoni u ż-żamma tal-memorja tal-bniedem.

Ir-riċerka sabet li l-astroċiti jistgħu jaffettwaw il-konnessjonijiet sinaptiċi bejn in-newroni, u b'hekk jaffettwaw il-formazzjoni u l-ħażna tal-memorji. Dawn iċ-ċelloli gliali jistgħu wkoll ineħħu żibel u sustanzi oħra ta 'ħsara min-newroni. Filwaqt li jżommu s-saħħa tas-sistema nervuża, jgħinu wkoll biex itejbu l-memorja tagħna.

Barra minn hekk, ix-xjentisti skoprew li l-astroċiti jipproduċu molekula msejħa FGF2, li għandha rwol importanti fit-titjib tat-tagħlim u l-memorja. L-esperimenti sabu li ż-żieda tal-kontenut ta 'FGF2 fl-astroċiti tista' ttejjeb b'mod sinifikanti l-kapaċità tat-tagħlim u l-memorja tal-ġrieden.

Saħansitra aktar eċċitanti, xi studji wrew li ż-żamma ta 'stil ta' ħajja b'saħħtu tista 'tippromwovi t-tkabbir u l-funzjoni tal-astroċiti. Pereżempju, eżerċizzju regolari, dieta tajba għas-saħħa, u rqad adegwat jistgħu jippromwovu t-tkabbir u l-funzjoni tal-astroċiti, li jistgħu jgħinu biex itejbu l-memorja tagħna.

Għalhekk, għalkemm xi fatturi avversi fil-ħajja, bħax-xorb eċċessiv jew l-użu ta 'ċerti mediċini, se jaffettwaw it-tkabbir u l-funzjoni tal-astroċiti, għad hemm ħafna miżuri li nistgħu nieħdu biex intejbu l-funzjoni tagħhom. Sakemm inżommu attitudni pożittiva u ngħixu b'saħħithom kemm jista 'jkun, potenzjalment jista' jkollna memorji aktar b'saħħithom u saħħa newroloġika aħjar. Wieħed jista 'jara li għandna bżonn intejbu l-memorja, u Cistanche deserticola jista' jtejjeb b'mod sinifikanti l-memorja, minħabba li Cistanche deserticola għandu effetti antiossidanti, anti-infjammatorji u kontra t-tixjiħ, li jistgħu jgħinu jnaqqsu l-ossidazzjoni u r-reazzjonijiet infjammatorji fil-moħħ, u b'hekk jipproteġu l- saħħa tas-sistema nervuża. Barra minn hekk, Cistanche deserticola tista 'wkoll tippromwovi t-tkabbir u t-tiswija taċ-ċelloli tan-nervituri, u b'hekk ittejjeb il-konnettività u l-funzjoni tan-netwerks newrali. Dawn l-effetti jistgħu jgħinu biex itejbu l-memorja, it-tagħlim u l-veloċità tal-ħsieb, u jistgħu wkoll jipprevjenu l-iżvilupp ta 'disfunzjoni konjittiva u mard newrodeġenerattiv.

Ikklikkja Kun af biex ittejjeb il-memorja għal żmien qasir

L-astroċiti jipproġettaw proċessi vaskulari (tarf astroċitiċi) fuq il-vini tad-demm intraparenkimali u jeħsu l-uċuħ tal-bastimenti biex jikkontrollaw il-moviment tal-molekuli u ċ-ċelloli bejn il-kompartiment vaskulari u l-moħħ [27].

L-astroċiti umani huma ġeneralment ikklassifikati f'erba' suddiviżjonijiet ibbażati fuq in-newroanatomija tagħhom [28]. L-ewwel, l-astroċiti interlaminari għandhom korp taċ-ċelluli tond u proċessi qosra u jinsabu fis-saff I tal-kortiċi. It-tieni, il-protoplasmicastrocytes jinstabu fil-materja griża u jinsabu fis-saffi II-VI tal-kortiċi. Huma l-aktar astroċiti abbundanti u għandhom proċessi numerużi u morfoloġija bushy.

It-tielet, l-astroċiti ta' projezzjoni varikużi jinsabu fis-saffi V–VI u għandhom proċessi tax-xewka qosra b'minn wieħed sa ħames proċessi itwal li jistgħu jiffunzjonaw f'komunikazzjoni fuq distanza twila fi ħdan il-kortiċi. Ir-raba ', l-astroċiti fibrużi jinsabu fil-materja bajda u huma ċelluli akbar li fihom inqas proċessi. Il-proċessi tal-astroċiti fibrużi jibagħtu estensjonijiet numerużi biex tikkuntattja lill-oligodendroglia li jkebbeb l-axons myelinated [29].

L-astroċiti huma kklassifikati wkoll fit-tipi I–III skont il-karatteristiċi morfoloġiċi tagħhom, bħad-daqs tal-ġisem taċ-ċelluli, in-numru ta 'proċessi, il-ħxuna tal-proċessi, id-direzzjoni tal-proċessi, u t-tul tal-proċessi.

Tip Iastrocytes huma kkaratterizzati minn korp taċ-ċelluli żgħar u proċessi qosra numerużi. Tip IIastrocytes huma kkaratterizzati minn forma bipolari u proċessi twal. L-astroċiti tat-Tip III huma kkaratterizzati minn forma ta' stilla u proċessi twal [30,31].

Il-funzjoni ta 'astrocytesis biex tgħin newroni billi jkollha rwoli ta' appoġġ fil-funzjoni sinaptika u l-modulazzjoni tan-newrotrażmissjoni. Il-proċessi ta 'l-astroċiti jħaddnu sinapsi u fihom varjetà ta' offerenti għal newrotrażmettituri, ċitokini, fatturi ta 'tkabbir, u kanali joniċi.

L-astroċiti huma affettwati mir-rilaxx intraċellulari ta' Ca2+ minn glutamate extraċellulari, u jżommu bilanċ tejoniku tas-sinapsi billi jżidu l-livelli ta' Ca2+ intraċellulari wara t-tnixxija ta' bosta glijotrasmettituri, bħal glutamate, purini, GABA, u D-serine [ 32,33] In-newroni huma sensittivi ħafna għal bidliet żgħar fil-mikroambjent tal-moħħ, anke jekk il-konsum metaboliku tagħhom huwa għoli.

Ir-rwol tal-astroċiti fil-moħħ normali huwa ż-żamma tal-omeostasi extraċellulari permezz tal-assorbiment u r-riċiklaġġ tal-glutamate, buffering K +, forniment ta 'sottostrati tal-enerġija, buffering tal-pH, u difiża kontra stress ossidattiv [28].

3.2. Astroċiti fil-Ħsara Ossidattiva

L-astroċiti jeżistu fi stat ta 'mistrieħ jew reattiv fil-moħħ, kif muri fil-Figura 2. Astroċiti reattivi jirrilaxxaw ċitokini infjammatorji inklużi TNF u ROS, u jiffurmaw glialscars li jimpedixxu r-riġenerazzjoni tal-axon u t-tkabbir tan-newrite [34-36].

Astrocytes attivat qal fl-irkupru tal-funzjoni tal-moħħ wara korriment iżda jista 'jkun newrotossiku. L-astroċiti reattivi jirrilaxxaw l-ossidu nitriku (NO) fl-ispazju extraċellulari; dan jista 'jwassal għal korriment newronali u mewt billi jżid il-perossidazzjoni tal-lipidi, indeboliment mitokondrijali, u jinduċi ksur tad-DNAstrand [37].

Is-sistema antiossidant astroċitika tibbilanċja ROS (superossidi, hydroxylradicals, u nitriku monossidu) li huma prodotti b'mod naturali waqt il-metaboliżmu tal-ossiġnu mis-CNS [38]. L-istress ossidattiv fl-astroċiti reattivi jwassal għal effetti fit-tul fuq proteini speċifiċi, inklużi connexins, trasportaturi tal-glutamate, u enzimi, li jaffettwaw l-interazzjonijiet bejn l-astroċiti u n-newroni [39].

L-assorbiment tal-glutamat minn astroċitu jeħtieġ livell għoli ta 'enerġija, li jeħtieġ aktar minn molekula ATP waħda għal teħid wieħed ta' glutamate. Madankollu, in-nuqqas ta 'ATP huwa relatat mal-mekkaniżmi tal-imblokk tal-glutamateuptake indott minn ROS fl-astroċiti [40,41]. L-imblukkar tat-trasportaturi tal-glutamat tal-astroċiti jżid in-newrotossiċità billi jsaħħaħ l-eċitabbiltà newronali u n-newrotrażmissjoni eċċitatorja [42].

L-istress ossidattiv iġġenerat mill-astroċiti jseħħ prinċipalment permezz ta 'stress ossidattiv derivat mill-mitokondrija, stress ossidattiv derivat minn NADPH, u produzzjoni RNS. Il-mitokondrija huma mqassma fil-ġisem taċ-ċelluli u l-proċessi rqaq u twal ta 'astroċiti [43]. It-tfixkil tal-funzjoni mitokondrijali u ż-żieda ta' ROS fl-astroċiti twassal għal astrogliosis. Stress ossidattiv derivat minn NADPH jaffettwa b'mod sinifikanti l-funzjoni fiżjoloġika tal-astroċiti.

Fost il-familja NOX, NOX2 u NOX4 huma l-aktar NOXisoforms espressi b'mod abbundanti fis-CNS [43]. NOX4, iżda mhux NOX2 huwa espress fl-astroċiti, u anke espressjoni baxxa ta 'NOX4 tirregola l-istress ossidattiv fl-astroċiti [44,45].

Astrocytic RNSproduction taffettwa wkoll stress ossidattiv derivat mill-astrocyte. L-iżoformi NOS ewlenin, inklużi NOS newronali dipendenti fuq Ca2+/calmodulin, NOS endoteljali, u NOS indipendenti minn Ca2+-, huma osservati fl-astroċiti [5,46]. L-NO astroċitiku jwassal għal deġenerazzjoni newronali indotta mill-astroċiti u aggregazzjoni ta 'Cu-Zn superoxide dismutase (SOD1) fl-astroċiti, li jistgħu jinduċu ħsara iskemika/riperfużjoni CNS [47,48].

3.3. Difiża Antiossidanti Medikati bl-Astroċiti

L-astroċiti huma ċ-ċelloli ewlenin li jżommu l-omeostażi tal-glutamate, li taffettwa indirettament il-bilanċ tal-istress ossidattiv, billi jirregola l-aċidi amminiċi eċċitatorji. L-astroċiti jipprevjenu wkoll l-eċċitotossiċità billi jirrilaxxaw fatturi newrotrofiċi, bħal fattur newrotrofiku derivat mill-linja taċ-ċelluli gliali (GDNF) u fattur tat-tkabbir tan-nervituri (NGF), li jappoġġjaw is-sopravivenza neuronal [39,49].

Għan-newroprotezzjoni waqt stress ossidattiv, l-astroċiti jipproduċu varjetà ta 'molekuli antiossidanti, inklużi GSH, ascorbate, u vitamina E, u jattivaw enzimi ROSdetoxifying, bħal GSH S-transferase, GSH peroxidase, thioredoxin reductase, u catalase biex itejbu s-sopravivenza newronali [26, 50,51]. Barra minn hekk, l-astroċiti jipparteċipaw fis-sekwestru tal-metall fil-moħħ biex jipprevjenu l-ġenerazzjoni ta 'radikali ħielsa minn metalli redox-active. L-astroċiti jesprimu livelli għoljin ta' metallothioneins u ceruloplasmin, li huma involuti fl-irbit tal-metall u t-traffikar tal-joni [52].

L-astroċiti jistgħu jissintetizzaw il-tripeptide GSH b'glutamate cysteine ​​ligase u GSH synthetase. L-astroċiti jirrilaxxaw GSH fl-ispazju extraċellulari u n-newroni jieħdu l-GSH direttament jew jużaw aminopeptidase newronali extraċellulari N biex jiffurmaw glycine andcysteine ​​[53].

Protezzjoni newronali mnaqqsa kontra l-ħsara ossidattiva kienet osservata fl-astroċiti mnaqqsa minn GSH billi tillimita s-sottostrat għas-sintesi ta 'GSH fin-newroni [54]. L-astroċiti jżidu l-kapaċità li jissintetizzaw il-GSH billi jżidu l-kapaċità li jieħdu cysteine, u b'hekk itejbu l-effett newroprotettiv tal-astroċiti kontra l-istress ossidattiv [5]. ir-riċiklaġġ tal-vitamina ossidizzata E u GSH [2].

Dan l-askorbat riċiklat jintuża intraċellulari fl-astroċiti u/jew rilaxxat fl-ispazju extraċellulari għan-newroni biex jużaw għall-mekkaniżmu ta 'difiża antiossidant tagħhom. Meta l-aċidu askorbiku jidħol fin-newroni, jinibixxi l-konsum tal-glukożju u jistimula t-trasport tal-lactate. L-aċidu askorbiku jirregola l-astrocyte-newron lactate shuttle [55], u n-newroni jipproduċu glutamate, li jistimula r-rilaxx tal-aċidu askorbiku mill-astroċiti waqt l-attività sinaptika glutamaterġika [56,57].

Fil-passaġġ Nrf2-Keap1-ARE, sistema antiossidant endoġena importanti fis-CNS, il-fattur ta' traskrizzjoni li jinduċibbli ROS-fattur nukleari eritrojdi 2-fattur 2 relatat (Nrf2), jirregola s-sistema GSH, is-sistema thioredoxin, u SOD [58]. Nrf2 jiġi prodott u ubikwitinat għad-degradazzjoni billi jorbot mal-proteina 1 assoċjata mal-ECH bħal Kelch (Keap1) taħt kundizzjonijiet bażali [59].

Madankollu, Keap1binding ma 'Nrf2 huwa inibit minn kundizzjonijiet ta' stress ossidattiv miżjuda, u dan jippermetti lil Nrf2 biex jaħrab mid-degradazzjoni u jinteraġixxi ma 'elementi ta' rispons antiossidant (AREs) f'ġenepromoters [60,61].

L-astroċiti juru livelli bażali u stimulati ogħla ta' rbit ta' ARE minn Nrf2 minn newroni [62]. Barra minn hekk, terzjarju butylhydroquinone (tBHQ) jattiva Nrf2 u l-enzimi antiossidanti downstream tiegħu, bħal coenzyme/quinone oxidoreductase1 imnaqqas (NQO1), fl-astroċiti, iżda mhux fin-newroni [63].

Nrf2 astroċitiku huwa r-regolatur ewlieni tal-omeostażi ossidattiva kif determinat mill-osservazzjoni li l-astroċiti Nrf2-/- għandhom reazzjonijiet infjammatorji aktar severi. Barra minn hekk, ir-riċettur astrocytic dopamine D2 jirregola s-sinteżi ta 'GSH permezz ta' transattivazzjoni Nrf2 in vivo [64,65].

For more information:1950477648nn@gmail.com