Кратак преглед о утицају магнетних поља на неуролошке болести 2. део

У ћелијској мембрани, рецептори или протеини канала такође могу функционисати као полуге или антене, активиране резонантним феноменима. То је зато што се елементи наелектрисаног молекула могу адресирати "неспецифично" одговарајућим резонантним фреквенцијама ЕМФ (слика 1).

Ћелијска мембрана је важна компонента ћелије и један од кључних механизама за снимање меморије. Ћелијска мембрана је танак филм састављен од двоструког слоја молекула липида који окружује и штити различите органеле и хемикалије унутар ћелије. Он игра важну улогу у увођењу спољашњих супстанци у ћелију и одржавању стабилности унутрашњег и спољашњег окружења ћелије и такође је уско повезан са људским памћењем.

Ћелијска мембрана не може само да унесе супстанце у ћелију, већ и да преноси сигнале од једног неурона до другог преко неуротрансмитера. Због тога је важан канал за неуротрансмисију и уско је повезан са људским учењем и памћењем. Људско памћење се објашњава психологијом и неуронауком. Дугорочно гледано, углавном се ослања на промене у морфологији и функцији синапси у можданој кори.

Меморија је уско повезана са неуронима јер веза између неурона чини физичку и хемијску основу нашег памћења. Липиди, протеини и друга једињења у ћелијској мембрани играју важну улогу у вези између неурона. На пример, у погледу структуре и функције постсинаптичке мембране, протеини на ћелијској мембрани играју виталну улогу. Они промовишу ослобађање неуротрансмитера и активност неуротрансмитерских рецептора на постсинаптичкој ћелијској мембрани.

Поред тога што игра улогу у неуронским везама, ћелијска мембрана такође може да снима меморију путем осцилаторних сигнала специфичних за регион. На пример, укупна разлика потенцијала може се користити за перцепцију емоционалних искустава и памћење одређених сцена, играјући важну улогу у формирању људске меморије. Укратко, улога ћелијских мембрана у памћењу је уско повезана са неурологијом памћења човека, тако да је одржавање функције и стабилности ћелијске мембране један од важних елемената за заштиту здравља људског памћења.

У свакодневном животу, одржавање здравља ћелијских мембрана је од суштинског значаја за одржавање здравог памћења. Разумна исхрана, редовно вежбање, адекватан сан и ментално здравље су важни начини за одржавање функције ћелијске мембране. Истовремено, једење хране богате есенцијалним масним киселинама (као што су риба и орашасти плодови) и допуна исправним хранљивим састојцима и дијететским влакнима такође може помоћи у одржавању нормалне функције ћелијских мембрана. Ове навике нису само добре за физичко здравље, већ и помажу у одржавању здравља људског памћења. Види се да морамо побољшати памћење, а Цистанцхе може значајно побољшати памћење јер Цистанцхе има антиоксидативно, антиинфламаторно и анти-аге ефекте, што може помоћи у смањењу оксидативних и инфламаторних реакција у мозгу, чиме се штити здравље нервни систем. Поред тога, Цистанцхе такође може да подстакне раст и поправку нервних ћелија, чиме се побољшава повезаност и функција неуронских мрежа. Ови ефекти могу помоћи у побољшању памћења, способности учења и брзине размишљања, а такође могу спречити појаву когнитивне дисфункције и неуродегенеративних болести.

Кликните на Знај да бисте побољшали краткорочно памћење

Након овог корака сигналне каскаде, изазивају се секундарни гласници и то покреће "класичне" путеве [38, 41, 60]. Секундарни, низводни догађаји се изазивају, нпр. преко рецепторских тирозин киназа, ПИП2 (фосфатидилинозитол 4,5-). ), ПИП3 (фосфатидилинозитол 3,4,5-трифосфат) и липидна фосфатаза ПТЕН (хомолог фосфатазе и тензина).

ПИП3 може даље да сигнализира преко Акт-а, а сам Акт је центар многих других сигналних путева(1): за синтезу протеина који делује на раст, диференцијацију, миграцију, итд. Ца++ ток изазван ВГЦЦ може индуковати многе сигналне каскаде.

Магнетна компонента ЕМФ-а може деловати на производњу радикала, ау медијуму са кисеоником и на радикалне врсте кисеоника (РОС). Даље, биспин-триплет реоријентација такође може да се индукује усмерена компонента. Криптохроми (ЦРИ) могу ово покренути и довести до производње РОС-а. Такође, митохондрије могу бити извор производње РОС као и азотног кисеоника (НО).

НО и РОС такође могу да реагују на пероксинитрид (ОНОО-). Ово ће заузврат активирати ИκБ и НФκБ и то може изазвати ћелијске реакције, нпр., што доводи до неке врсте "пре-кондиционирања" и заштите.

Терцијарне реакције настају унутар језгра епигенетском модификацијом генске експресије или директне регулације гена, што доводи до (2) редокс хомеостазе, преживљавања ћелија и раста или (3) измењене експресије гена или, на пример, промена у ћелијском циклусу.

Као гласници, НО и такође РОС могу индуковати активацију Нрф2 антиоксидантног пута и испољити заштитне ефекте [61, 62] уз смањење биомаркера ћелијских и оксидативних оштећења.

Што се тиче производње НО, Цхинон етал. [63] су приметили да су повећани нивои НО код пацијената са можданим ударом после ТМС-а повезани са активностима неуралне синтетазе азот оксида (нНОС) и/или ендотелног НОС (еНОС), али не и са индуцибилном експресијом НОС (иНОС). Цхо и сарадници [5], су показали да ЕЛФ-ЕМФ (60 Хз, 2 мТ) повећава експресију и активацију нНОС у мозгу пацова [63].

Насупрот томе, активација нНОС и еНОС зависи од јона калцијума и постоји много извештаја да су биолошки ефекти ЕЛФ-ЕМФ повезани са контролом калцијумских канала [64].

Према томе, уочени механизам повећане генерисања и метаболизма НО може бити повезан са флуксом калцијум-јона. Амплификација преко флукса калцијума такође може да обезбеди начин на који би ефекти ЕМФ посредовани мембраном могли да се пренесу у ћелију [41, 57]. Ћелијско место складиштења Ца2+ на бази Ф-актина налази се у субмембранском цитоскелету [38].

Транспорт Ца2+ у ћелију може да делује на многе друге путеве и органеле. Други ћелијски догађаји се изазивају преко рецепторских тирозин киназа (РТК), фосфатидилинозитола 4,5-бифосфата (ПИП2), фосфатидилинозитола 3,4,{ {6}}трифосфат (ПИП3), и хомолог липид фосфатазе и Тензина (ПТЕН).

ПИП3 може активирати путеве преко серин/треонин киназе Акт, а сам Акт је центар различитих сигналних путева. Отуда се овим сигналним каскадама може функционално приступити различитим механизмима [38] (Слика 1).

Иао ет ал. [65] су такође показали да ПЕМФ ефекти такође могу утицати на експресију гена јер су ин витро открили да ПЕМФ промовише диференцијацију ћелија прекурсора олигодендроцита.

Епигенетске промене су такође пријављене јер понављајући ТМС примењен на фронтални кортекс пробуђених мишева изазива упорне промене ЦДК5 (циклин зависне киназе 5) и ПСД-95 (постсинаптичког протеина густине 95-зависне од рецептора допамина Д2). гванилат киназе повезане са мембраном) нивои протеина посебно унутар стимулисане области мозга [66].

Ове модификације су биле повезане са променама хистонацетилације унутар региона њиховог генског промотера и овај догађај је спречен давањем инхибитора хистон деацетилазе. Конзоле и др. [67] је представио критички преглед епигенетских промена изазваних дубоком можданом стимулацијом и ТМС-ом и код пацијената са Паркинсоновом болешћу и код неурона различитих експерименталних животињских модела.

У мононуклеарним ћелијама периферне крви пацијената са АД, Цапелли ет ал. [28] тестирали су способност нискофреквентног ПЕМФ-а да модулира експресију гена у ћелијским функцијама које су дисрегулисане у АД (тј. БАЦЕ1). Они су приметили да ЛФ-ПЕМФ може стимулисати епигенетску регулацију посредовану миРНА, што би довело до поновног балансирања путева који су дерегулисани у патолошком стању.

Међутим, неопходне су даље студије на молекуларном нивоу у вези са сложеном мрежом епигенетских сигнала и могућношћу потенцијалних штетних ефеката.

АД мишеви су показали дуготрајно оштећење когниције и памћења након излагања ПЕМФ-у, што је резултирало симптомима АД код ових мишева [68]. Аутори ове студије тврде да ЕМФ може повећати оксидативни стрес, а то би могло бити повезано са дисфункцијом аутофагије која се види код ових животиња. Виша фреквенција МХз и дуже трајање аутофагије могу довести до демијелинизације у мозгу миша[69].

Насупрот томе, у складу са феноменима ЕМФ прозора и интензитета, Марцхеси ет ал. [70] су открили да је аутофагија позитивно модулисана у људским неуробластомаћелијама директним излагањем нискофреквентним електромагнетним пољима.

Као предложени механизам, аутори наводе инвитро експресију микроРНА секвенце која утиче на аутофагију преко Бецлин1, ортолога гена 6 повезаног са аутофагијом и експресије БЕЦ-1.

Аутори ове студије дискутују о позитивном цитопротективном ефекту аутофагије на клиренс протеинских агрегата унутар ћелија код болести као што је АД.

Значајно појачана експресија гена за пластичност 24 х након повремене Тхета Бурст стимулације (иТБС) у поређењу са лажним ТБС пронађена је у моделу ћелија налик хуманом неурону [71].

Овај специфични ефекат пружа подршку широко прихваћеним механизмима пластичности који су у основи иТБС ефеката на ексцитабилност људског кортекса. Производња РОС је још једна молекуларна веза у вези са магнетном стимулацијом.

Промене у ћелијским нивоима РОС, изазване ПЕМФ уређајима, могу објаснити њихове корисне и лековите ефекте. Занимљиво је да су концентрације РОС изазване таквим уређајима много ниже од оних изазваних оксидативним стресом [72, 73].

Парадоксално, РОС игра корисну улогу стимулишући антиоксидантну одбрану и путеве поправљања, а терапеутски ефекти ПЕМФ-а су документовани у неколико патологија које укључују дефинисане ћелијске механизме [74].

ПЕМФ може стимулисати брзу акумулацију РОС у ћелијама сисара [72]. Након излагања ПЕМФ-у, раст ћелија се успорава и индукују се гени који реагују на РОС [72]. Ови ефекти захтевају присуство криптохрома, претпостављеног магнетосензора, који синтетише РОС.

Криптохроми су свеприсутно експримирани флавопротеини који пролазе кроз конформационе промене и стварају арадикални пар у присуству светлости или магнетног поља [75, 76]. Насупрот томе, забележен је позитиван ефекат излагања магнетном пољу током опоравка од напада код Дросопхилаларвае [77].

Слично томе, овај ефекат зависи од криптохрома који сугерише магнетно осетљиву, фотохемијску реакцију пара радикала у криптохрому која мења нивое неуронске ексцитације. Коначно, понављајући ТМС ниског интензитета индукује израстање аксона и синаптогенезу која може да поправи неуронско коло у ин виво и ек виво ситуацијама као што су израстање аксона после лезије и оливоцеребеларна реинервација код миша.

Ова поправка зависи од тога да су сложени биомиметички обрасци посебно ефикасни и присуство криптохрома [78].

Ови контрадикторни резултати у вези са концентрацијом РОС могу се решити једним излагањем продукцији РОС изазваној ЕЛФПЕМФ-ом у људским остеобластима без смањења интрацелуларног глутатиона [79].

Понављано излагање ПЕМФ-у, међутим, смањило је нивое РОС-а што указује на промене у одговору на антиоксидативни стрес. Чишћење радикалних врста умањило је ефекат ПЕМФ-а на функцију остеобласта [73].

Стога се закључује да је ПЕМФ изазвао нетоксичне количине РОС и да реакције на РОС које генерише ПЕМФ такође могу довести до предкондиционирања ових ћелија[81].

7. Закључци

Ова компилација извештаја о магнетној и ЕМФ стимулацији код неуролошких болести даје сложену слику, због многих варијација у трајању, интензитету, ефектима резонанције, као и ефектима прозора. У овом рукопису покушали смо да утврдимо важне молекуларне и ћелијске биолошке везе за спајање нискофреквентних електромагнетних поља добијених из животињских и клиничких студија.

Између осталих фактора, потенцијал мировања стресних, запаљених или компромитованих ћелија може покренути ову промену и резултирати бољим исходима за ове пацијенте са неуролошким поремећајима [81].

Рецептори и канали који су осетљиви на набој уграђени у ћелијску мембрану могу активирати различите сигналне каскаде које доводе до различитих секундарних ћелијских и ткивних реакција као што су синтеза протеина, раст, миграција и диференцијација. Такође наглашавамо важност генерисања РОС, посебно из митохондрија са њиховим веома високим потенцијалом спољне мембране.

Ова органела мора да се носи са ланцем преноса електрона који долази са ризиком да побегну електрони што доводи до производње РОС и НО. Оба гласника, као и придружене сигналне каскаде, имају способност индуковања епигенетских и генетских промена које на крају могу довести до промена у експресији гена које могу утицати на преживљавање ћелије, редокс хомеостазу и многе друге ћелијске реакције.

У поређењу са електричном спрегом, улога "магнетних интеракција" остаје контроверзна. Новооткривени претпостављени магнетосензор, криптохром, има потенцијал да помери фокус на ЕМФ, ПЕМФ и ТМС ефекте на њихову магнетну компоненту. Стога је важно да биофизика и сродне дисциплине истражују механизам квантних радикалних парова и улогу криптохрома [82, 83].

Са бројним публикацијама које су се појавиле у овој области последњих година, сада почињемо да боље разумемо узрочне принципе повезивања ЕМФ-а са биолошким феноменима.

Халет [8] је приметио да је ТМС моћан инструмент за клиничке неурофизиологе, посебно у дијагностици неуролошких поремећаја. Пошто је већина ових ефеката блага и често пролазна, неопходно је даље истраживање да би се разумели основни принципи ових ефеката изазваних ЕМФ-ом.

Неопходно је темељније разумевање у вези са електричном природом унутрашњих компоненти ћелије, као што су органеле и биомолекули митохондрија који користе нано-шљунак сензоре да би се одредио механизам за шире ширење унутрашњих, ћелијских електричних поља. Развијањем прецизних ЕМФ мерења у унутрашњости ћелије, ова ограничења ЕМФ-магнетних и ТМС студија могу се боље разумети.

8. Прилози аутора

МФ је дао основне концепте и принципе у физици и магнетној терапији за релевантне болести. РХВФ описује биолошке принципе магнетних и електромагнетних ефеката и клиничких ефеката. РХВФ је извршио завршно уређивање рукописа.

9. Етичко одобрење и сагласност за учешће

Није применљиво.

10. Признање

Рад који се спомиње у овом прегледу делимично је финансирано од стране Министарства науке и образовања Саске, ГВТ, ХЗДР и ТУД (пројекат НеуроМаКс).

11. Финансирање

Ово истраживање није добило спољно финансирање.

12. Сукоб интереса

Аутори изјављују да нема сукоба интереса

13. Референце

[1] Зханг З, Луан Ф, Ксие Ц, Генг Д, Ванг И, Ма Ј. Транскранијална магнетна стимулација ниске фреквенције је корисна за повећање синаптичке пластичности у мозгу који стари. Истраживање неуронске регенерације. 2015, 10: 916–924.

[2] Пелл ГС, Ротх И, Занген А. Модулација кортикалне ексцитабилности изазване понављаном транскранијалном магнетном стимулацијом: утицај временских и геометријских параметара и основних механизама. Напредак у неуробиологији. 2011, 93: 59–98.

[3] Панагопоулос ДЈ, Маргаритис ЛХ. Идентификација 'прозора' интензитета на биоефекте зрачења мобилне телефоније.Интернатионал Јоурнал оф Радиатион Биологи. 2010; 86: 358–366.

[4] Марко С. Марков. "Биолошки прозори": посвета В. РоссАдеиу. Тхе Енвиронменталист. 2005, 25: 67–74.

[5] Цхо СИ, Нам ИС, Цху ЛИ, Лее ЈХ, Банг ЈС, Ким ХР, ет ал. Екстремно нискофреквентна магнетна поља модулирају сигнализацију азотног оксида у мозгу пацова. Биоелецтромагнетицс. 2012, 33: 568–574.

[6] Паркин Б, Екхтиари Х, Валсх В. Неинвазивна људска мождана стимулација у когнитивној неуронауци: Пример. Неурон.2015, 87: 932–945.

[7] Даиан Е, Ценсор Н, Буцх ЕР, Сандрини М, Цохен ЛГ. Неинвазивна стимулација мозга: од физиологије до динамике мреже и назад. Натуре Неуросциенце. 2013, 16: 838–844.

[8] Халет М. Транскранијална магнетна стимулација: Пример. Неурон. 2007, 55: 187–199.

[9] Зиеманн У, Ротхвелл ЈЦ, Риддинг МЦ. Интеракција између интракортикалне инхибиције и олакшавања у људском моторном кортексу.Јоурнал оф Пхисиологи. 1996, 496: 873–881.

[10] Беитз ЈМ. Паркинсонова болест: преглед. Фронтиерс ин Биосциенце.2014;6:65–74.

[11] Вадала М, Валлелунга А, Палмиери Л, Палмиери Б, МоралесМедина ЈЦ, Ианнитти Т. Механизми и терапеутске примене електромагнетне терапије код Паркинсонове болести. Понашање и мождане функције. 2015; 11:26.

[12] Морберг БМ, Маллинг АС, Јенсен БР, Гредал О, Бецх П, Вермутх Л. Паркинсонова болест и транскранијална пулсирајућа електромагнетна поља: рандомизовано клиничко испитивање. Поремећаји кретања.2017, 32: 625–626.

For more information:1950477648nn@gmail.com