Преслушавање између неуронских и глиалних ћелија у оксидативним повредама и неуропротекцији, део 4

Диференцијални антиоксидативни одговор неурона и астроцита је резултат преференцијалне астроцитне експресије Нрф2, редокс осетљивог транскрипционог фактора.

Астроцити су најчешће ненервне ћелије у људском централном нервном систему. Имају различите функције, углавном везане за снабдевање нервних ћелија енергијом и одржавање равнотеже нервног окружења. Ове ћелије играју важну улогу у започињању многих неуролошких болести, као што су Алцхајмерова болест, Паркинсонова болест и мултипла склероза, као и у фази поправке након оштећења нерава. Међутим, друга важна улога коју играју астроцити је њихова критична улога у одржавању памћења.

Научници су открили да су астроцити утицајнији него што се раније мислило, да играју важну улогу у памћењу, учењу и неуропластичности. Током процеса учења, комуникација између неурона је ојачана, а астроцити ослобађају хемијски гласник који се зове неуронски серотонин, који може ојачати комуникацију између неурона, чиме се побољшава памћење и способности учења. Поред тога, астроцити такође штите здравље неурона гутајући отпад и мртве ћелије које се стварају око њих, чиме се повећава укупна виталност и функције мозга.

Поред предности учења и памћења, астроцити имају и друге предности. На пример, они могу одржати мозак здравим, избегавајући тако појаву болести као што су Паркинсонова болест и Алцхајмерова болест. Поред тога, они могу ојачати функцију људског имуног система, помажући телу да се ефикасније бори против болести и упалних реакција.

У закључку, астроцити играју кључну улогу у одржавању здравља мозга и способности памћења. И не само то, ове магичне ћелије имају много потенцијалних предности које су вредне даљег проучавања. Ово показује њихову важност и стога је одржавање астроцита у мозгу здравим и активним од кључног значаја за наше дугорочно здравље. Види се да морамо побољшати памћење, а цистанцхе десертицола може значајно побољшати памћење јер је цистанцхе десертицола традиционални кинески медицински материјал који има много јединствених ефеката, од којих је једно побољшање памћења. Ефикасност Цистанцхе десертицола потиче од вишеструких активних састојака које садржи, укључујући танинску киселину, полисахариде, флавоноидне гликозиде, итд. Ови састојци могу унапредити здравље мозга на различите начине.

Кликните на сазнајте 10 начина за побољшање меморије

Нрф2-АРЕ је критичан пут за регулацију антиоксидативног одбрамбеног механизма јер регулише експресију ензима за детоксикацију фазе ИИ и антиоксидативних гена [127].

Већа осетљивост неурона на РОС је последица континуиране дестабилизације и деградације антиоксидативног активатора транскрипције Нрф2, који регулише ГСХ систем, тиоредоксински систем и СОД [128,129].

Нрф2 је стабилнији у астроцитима; на тај начин одлажу РОС у нервном систему. Нрф2 индукција глутамат цистеин лигазе (ГЦЛ) повећава синтезу ГСХ у астроцитима, а прекурсори ГСХ се касније извозе у екстрацелуларни медијум [130].

Штавише, Нрф2-индуковао је синтезу ГСХ у астроцитези која се користи за допуну неуронског ГСХ преко астроцит-неуронског шатла. Нрф2-индуковани молекули, као што су ГСХ-сродни ензими и металотионеини, више су експримирани у астроцитима него у неуронима, што указује да активација Нрф2 у астроцитима штити неуроне од оксидативног стреса [131,132].

Мицроглиа испољава истраживачки фенотип путем динамичког преслушавања између микроглије и неурона у здравом мозгу [133]. М1 микроглија подстиче упалу тако што производи проинфламаторне цитокине и изазива активност НО синтазе.

М2 микроглија регулише имунолошку функцију и подстиче поправку тако што лучи антиинфламаторне цитокине [134,135].

Функција редокс регулатора у микроглији је нејасна, али многи антиоксидативни протеини су повезани са упалом преко функционалне микроглије. У преслушавању између микроглије и неурона описаних на слици 3, експресија класичних антиоксидативних протеина контролише Нрф2 у микроглији [6]. Недостатак Нрф2 погоршава когнитивно оштећење и реактивну микроглиозу након третмана ЛПС ин виво [136].

Хем оксигеназа-1 (ХО-1), антиоксидативни ензим који је појачано регулисан Нрф2, инхибира активацију НОКС2 након стимулације са ЛПС [137]. ХО-1, који може олакшати слабљење ТЛР4 сигнализације инхибицијом НОКС, одговоран је за конверзију хема у биливердин и угљен моноксид и функционише као антиоксидативни ензим [138]. Прекомерна експресија ХО-1 у микроглији смањила је акумулацију неуротоксичног гвожђа код старијих мишева [139].

Генетско брисање протеина специфичних за микроглију и механичко прекидање неуронске активности помоћу манипулације микрогијом показало је да микроглија модулира неуронску активност. Фракталкин (ФКН) се претежно експримује у ЦНС и локализује на неуронским ћелијама.

ФКН рецептор (ЦКС3ЦР1) је искључиво експримиран у микроглијама и неуронима и занимљива је сигнална оса за комуникацију између микроглије и неурона [69,140]. Недостатак ЦКС3ЦР1 је повезан са поремећајем неурогенезе и неуронске повезаности [141].

ДАП12 је још један протеин специфичан за микроглију који настаје као резултат промена у асинапси садржаја глутаматног рецептора кроз микроглијални БДНФ [142]. У неуротрансмисији са манипулацијом специфичном за микроглију, микроглија-кондиционирани медији су појачали ексцитаторне постсинаптичке потенцијале и струје у дисоцираним ћелијским културама [143].

Инхибиција микроглијалне активације миноциклином смањила је смрт неуронских ћелија и спонтане рекурентне нападе у моделу пацов литијум-пилокарпин [144].

6. Закључци

Неурони, који имају велике енергетске захтеве, учествују у метаболичком и редокс унакрсном преслушавању са околним ћелијама за нормалну функцију мозга. Глија игра битну улогу у редокс и метаболичким потребама неурона за неуротрансмисијом и преживљавањем.

Неколико претходних студија је показало молекуларне и ћелијске аспекте овог глија-неуронског спајања и користиле су антиоксидативне терапије за успоравање прогресије неуродегенерације [139,145–147].

Прегледали смо оксидативне и антиоксидативне системе који су активирани због топаракрине редокс сигнализације и кључну улогу преслушавања неурона и глије против оксидативног стреса у ЦНС-у, где су екстрацелуларни простор и удаљеност до суседних ћелија или ћелијских структура изузетно ограничени.

Глијалне ћелије показују морфолошке и молекуларне промене у одговору на оксидативну повреду и регулишу неуронске активности у овим условима. Ова комуникација неурон-глија игра критичну улогу у оксидативним условима тако што одлаже неуродегенерацију и аберантну неурогенезу путем механизама за балансирање редокс-а.

Доприноси аутора:

Сви аутори су дали значајан допринос. КХЛ је ​​дизајнирао и израдио рукопис. МЦ је помогао у изради рукописа и припреми слика. БХЛ је ​​надгледао цео пројекат и припремио нацрт рукописа. Сви аутори су прочитали и пристали на објављену верзију рукописа.

Финансирање:

Овај рад је подржан од стране Програма основних научних истраживања кроз грант Националне истраживачке фондације Кореје (НРФ) који финансира корејска влада (МСИТ) (НРФ-2016Р1Д1А3Б2008194,НРФ-2020Р1А2Ц3008481).

Референце

1. Јианг, Т.; Сун, К.; Цхен, С. Оксидативни стрес: главна патогенеза и потенцијални терапеутски циљ антиоксидативних агенаса код Паркинсонове болести и Алцхајмерове болести. Прог. Неуробиол. 2016, 147, 1–19. [ЦроссРеф]

2. Лее, КХ; Цха, М.; Лее, БХ Неуропротективни ефекат антиоксиданата у мозгу. Инт. Ј. Мол. Сци. 2020, 21, 7152. [ЦроссРеф]

3. Лее, БХ Неурозаштита: Спас од смрти неурона у мозгу. Инт. Ј. Мол. Сци. 2021, 22, 5525. [ЦроссРеф] [ПубМед]

4. Таниока, М.; Парк, ВК; Парк, Ј.; Лее, ЈЕ; Лее, БХ Липидна емулзија побољшава функционални опоравак у животињском моделу можданог удара.Инт. Ј. Мол. Сци. 2020, 21, 7373. [ЦроссРеф] [ПубМед]

5. Цхен, И.; Кин, Ц.; Хуанг, Ј.; Танг, Кс.; Лиу, Ц.; Хуанг, К.; Ксу, Ј.; Гуо, Г.; Тонг, А.; Зхоу, Л. Улога астроцита у оксидативном стресу централног нервног система: мешовити благослов. Целл Пролиф. 2020, 53, е12781. [ЦроссРеф]

6. Симпсон, ДСА; Оливер, ПЛ РОС Генерација у микроглији: Разумевање оксидативног стреса и инфламације у неуродегенеративним болестима. Антиоксиданси 2020, 9, 743. [ЦроссРеф]

7. Ли, Ј.; Вулији, О.; Ли, В.; Јианг, З.-Г.; Гханбари, ХА Оксидативни стрес и неуродегенеративни поремећаји. Инт. Ј. Мол. Сци. 2013, 14, 24438–24475. [ЦроссРеф]

8. Ниедзиелска, Е.; Смага, И.; Гавлик, М.; Моницзевски, А.; Станковицз, П.; Пера, Ј.; Филип, М. Оксидативни стрес у неуродегенеративним болестима. Мол. Неуробиол. 2016, 53, 4094–4125. [ЦроссРеф] [ПубМед]

9. Рао, А.; Балацхандран, Б. Улога оксидативног стреса и антиоксиданата у неуродегенеративним болестима. Нутр. Неуросци. 2002, 5, 291–309.[ЦроссРеф]

10. Бауернфеинд, АЛ; Баркс, СК; Дука, Т.; Гроссман, ЛИ; Хоф, ПР; Схервоод, ЦЦ Аеробна гликолиза у мозгу примата: Поновно разматрање импликација за раст и одржавање. Браин Струцт. Фунцт. 2013, 219, 1149–1167. [ЦроссРеф]

11. Цоблеи, ЈН; Фиорелло, МЛ; Бејли, ДМ 13 разлога зашто је мозак подложан оксидативном стресу. Редок Биол. 2018, 15, 490–503.[ЦроссРеф]

For more information:1950477648nn@gmail.com