Oq moddaning shikastlanishida astrosit mitoxondriyalari 2-qism

Astrositlarning xilma-xil fiziologik funktsiyalari va ularning astrositlar va boshqa turdagi hujayralar bilan bog'liqligi, astrositlar tajovuzdan keyin reaktiv bo'lganda va ularning boshqa miya hujayralari bilan o'zaro ta'siri qanday o'zgarganligi bu hujayralarning salomatlik va kasallikdagi ahamiyatini ko'rsatadi.

Astrositlar miyaning neyron bo'lmagan hujayralari bo'lib, ularning asosiy funktsiyalari qo'llab-quvvatlash, neyronlarning sog'lig'i va funktsiyasini saqlash, moddalar almashinuvida ishtirok etish va asab signallarini tartibga solishni o'z ichiga oladi. Oxirgi tadqiqotlarda olimlar astrositlar ham xotira bilan chambarchas bog'liqligini aniqladilar.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, astrositlar neyrotrofik omil deb ataladigan moddani ajratishi mumkin, bu esa neyronlarning o'sishi va ulanishiga yordam beradi, shu bilan xotira va o'rganish qobiliyatini yaxshilaydi. Bundan tashqari, astrositlar miyadan ortiqcha mahsulotlarni, shu jumladan ortiqcha neyrotransmitterlarni olib tashlashi mumkin, shu bilan neyronlarning normal ishlashini ta'minlaydi va xotirani kuchaytiradi.

Bundan tashqari, astrositlar miyaning immun javobini va neyroyallig'lanishni tartibga solishda, neyronlarni shikastlanishdan himoya qilishda, miya sog'lig'i va hayotiyligini saqlashda, xotira va o'rganish qobiliyatini yanada yaxshilashda ishtirok etadi.

Xulosa qilib aytganda, astrositlar xotira bilan chambarchas bog'liq. Ular miya sog'lig'ini himoya qiladi va neyronlarning o'sishi va ulanishini rag'batlantirish, chiqindilarni olib tashlash va immunitet reaktsiyasini va yallig'lanishni tartibga solish orqali odamlarning xotirasini yaxshilaydi. Shuning uchun biz astrositlarning roliga ko'proq e'tibor qaratishimiz, sog'lom turmush tarzini saqlab qolishimiz, ijobiy munosabatni saqlashimiz va astrositlarning normal ishlashini ta'minlash, xotirani yaxshilash va yaxshi sog'lom, faol, va baxtli hayot. Ko'rinib turibdiki, biz xotirani yaxshilashimiz kerak va Cistanche deserticola xotirani sezilarli darajada yaxshilashi mumkin, chunki Cistanche deserticola antioksidant, yallig'lanishga qarshi va qarishga qarshi ta'sirga ega, bu miyadagi oksidlanish va yallig'lanish reaktsiyalarini kamaytirishga yordam beradi va shu bilan miyani himoya qiladi. asab tizimining salomatligi. Bundan tashqari, Cistanche deserticola asab hujayralarining o'sishi va tiklanishiga yordam beradi, shu bilan neyron tarmoqlarning ulanishi va funktsiyasini oshiradi. Ushbu ta'sirlar xotirani, o'rganish qobiliyatini va fikrlash tezligini yaxshilashga yordam beradi, shuningdek, kognitiv disfunktsiya va neyrodegenerativ kasalliklarning rivojlanishiga to'sqinlik qilishi mumkin.

Qisqa muddatli xotirani yaxshilash uchun "Bilish" tugmasini bosing

Haqiqatan ham, ularning gen ifodasi va transkripsiyaviy o'zgarishlar fazoviy joylashuvni, shikastlanish turini, kasallikni, jinsni va yoshga xos o'zgarishlarni ko'rsatadi [73], birgalikda "astrositlar reaktivligi" deb nomlanadi (2-rasm). Astrositlar reaktivligi - bu markaziy asab tizimining shikastlanishiga javoban molekulyar ifoda, funktsiya, gipertrofiya va proliferatsiyadagi o'zgarishlar spektrining yig'indisidir. Reaktiv astrositlar morfologik jihatdan restingastrotsitlardan farq qiladi va kattaroq uzunroq va shoxlangan shoxlari bilan ajralib turadi [74-77].

Inastrotsitlar funktsiyasidagi o'zgarishlar funktsiyani yo'qotishi yoki kuchayishi bo'lishi mumkin, bu miya to'qimalari uchun foydali bo'lishi mumkin, ammo bu o'zgarishlar hammasi yoki hech qanday javob emas [78, 79]. Reaktiv kislorod turlarining ko'payishi ( ROS) va kimyokin ishlab chiqarish [80-83], buzilgan Ca2+ [84], glutamat [85-87] va sinaptik gomeostaz [88-90] bilan birga neyrodegenerativ kasalliklardan tortib turli xil klinik oqibatlarga olib keladi. , epilepsiya, insult va kognitiv pasayish [91].

Foydali astrositlar sinapslarning rivojlanishini sozlash, jarohatdan keyin ularni tuzatish va qayta ulash, mikrogliyaga hujayra qoldiqlarini tozalashga yordam berish, xotira shakllanishini saqlab qolish uchun glikogen zahiralarini tartibga solish va glikemiya davrida neyronlarning omon qolishiga yordam beradigan ko'plab omillarni chiqaradi [92-95].

Astrotsitlarning yanada munozarali roli ularning inskar shakllanishi rolidan kelib chiqadi, bu erda ular shikastlanish chegaralarini cheklaydi va yarim soyali hududni himoya hujayralar sifatida himoya qiladi, shu bilan birga ular to'siq hosil qilish orqali zararli bo'lishi mumkin va shikastlangan hudud bo'ylab gaksonal o'sishni oldini oladi. yaxshi [99–102].

Astrositlarning shikastlanishga bo'lgan javobi miya faoliyatini chambarchas tartibga solishi, shikastlanish darajasini shakllantiradi va tiklanishiga yordam beradi yoki to'sqinlik qiladi, chunki astrositlarni ushlab turish uchun energiya ularning ishlashi uchun juda muhimdir. Astrositlar energiya olish uchun juda ko'p glikolizga tayanadi; ammo ular astrositik mitoxondriyalarda adenozin trifosfat (ATP) [103] hosil qilish uchun oksidlovchi fosforillanish jarayonida miya kislorodining ~20% ni iste'mol qiladilar.

Mitoxondriya neyronlari keng qamrovli o'rganilgan bo'lsa-da, astrotsit mitoxondriyalarining inastroglial funktsiyasi va shikastlanishga javobining o'ziga xos roli o'rganila boshlandi. Astrositlar mitoxondriyalarining rolini tushunishdagi kechikishning bir qismi astrositlar jarayonlari mitoxondriyalarni saqlash uchun juda kichik degan noto'g'ri tushuncha bilan bog'liq.

Astrositlar neyronlar kabi deyarli ko'p mitoxondriyalarga ega [104] va yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar in vivo va invitroda mitoxondriyalar hatto distal astrosit jarayonlarida ham topilganligi to'g'risida dalillar to'planishini ta'minladi, bu esa astrositlarning mitoxondrial funktsiyasiga ko'proq qiziqish uyg'otdi [105-111]. Bu qiziqishning ortishining yana bir sababi astrositlar mitoxondriyami ishemiyaga javoban o'ziga xos rol o'ynashini ko'rsatgan dastlabki tadqiqotlarga asoslangan.

Astrotsitlarning ishemiyaga chidamliligi doimiy ravishda isbotlangan va astrosit mitoxondriyalarining tarqalishi va o'ziga xos vazifalari kislorod yoki glyukoza bo'lmagan muhitga moslashishga asoslanadi. Ushbu sharh avvalo astrositlarning xilma-xil tuzilishi va funktsiyalari bilan tanishib, turli joylarda joylashgan astrositlar uchun zarur bo'lgan bioenergetik ko'p qirralilikni tavsiflaydi.

Ikkinchidan, astrosit-neyron va astrotsit-miya qon tomirlarining o'zaro ta'sirini qo'llab-quvvatlash va tartibga solish va ishemiyaga qarshi omon qolishdagi rollarini aniqlash uchun astrosit mitoxondriyalarining hujayralararo domenini tasvirlaymiz.

Va nihoyat, biz astrosit mitoxondriyalarining heterojenligini va astrosit mitoxondriyalarining subpopulyatsiyalari boshqa glia bilan o'zaro ta'sir qilish va oq moddada akson funktsiyasini tartibga solishga qanday moslashishini hujjatlashtiradigan adabiyotlarni ko'rib chiqamiz. Umuman olganda, ushbu sharh astrosit mitoxondriyalarining markaziy asab tizimining o'tkir va surunkali shikastlanishini yumshatish uchun terapevtik maqsad sifatida qiymatini baholaydi.

Astrositlar mitoxondrial dinamikasi

Astrositlarning turli xil strukturaviy va funktsional jihatlari astrositlardagi mitoxondriyalarning joylashishi, hajmi va soniga ta'sir qilishi kutilmoqda. Shuning uchun mitoxondriyalar energiya sarfi va Ca2+ signalini sezish uchun astrositlar ichida strategik tarzda tarqalgan.

Masalan, ortib borayotgan sinaptik faollik mitoxondriyalarni terminalning ingichka shoxchalariga olib boradi [112] va ularni Ca2+ toʻlqinlarini shakllantirish va Ca2+ tebranishlarini [105,113] gliotransmissiyani tartibga solish uchun harakatsizlantiradi [72, 110] . Dalillar shuni ko'rsatadiki, astrositik mitoxondriyalar glutamat tashuvchisi va sinapslar yaqinida glutamat qabul qilinishiga [108] javoban va birinchi navbatda Na+/Ca2+almashtiruvchining [114-116] teskari aylanishi natijasida hujayra ichidagi Ca2+ ko'payishi tufayli immobilizatsiyalanadi.

Mitoxondriyalarni glutamat tashuvchilari yaqinida joylashtirish tavsiya etiladi, bunda glutamat almashinuvi va ATP hosil bo'lishi, glutamatni qabul qilish vositasida ion o'zgarishlarini buferlashda ortib borayotgan energiya bilan ta'minlanadi [117].

Kutilishicha, astrositlar ichidagi mitoxondrial taqsimotning nomuvofiqligi neyron-astrositlar sinxronlashuvi va metabolizmini to'xtatib, neyronlarning hayotiyligiga tahdid soladi [118]. Hozirda ishemiyadan keyin astrositlar soni barqaror bo'lib qolishi yaxshi isbotlangan; shuning uchun astrotsit-neyron birikmasida astrosit mitoxondriyalarining taqsimlanishi va dinamikasidagi nomuvofiqlik qaytarilmas shikastlanishga olib keladi.

Mitoxondriyal membrana potentsialining qulashi astrositlar o'limiga olib keladi, degan fikr ustunlik qildi [119]; ammo, astrositlar chuqur mitoxondriyal membranedepolyarizatsiyaga qaramay, ishemiyaga chidamliligini namoyish etadi.

Misol uchun, astrositlar mitoxondrial membrana potentsialini qisman raqobatbardosh mitoxondrialinhibitor bo'lgan ftorotsitrat (FC) qo'llanganidan keyin 2 soat davomida saqlab qolishdi [120, 121]. Oxir-oqibat mitoxondriyal potentsialni yo'qotadigan FKni uzoq muddat qo'llashdan keyin ham astrositlarning minimal shikastlanishi yoki o'limi bor edi [120]. Xuddi shunday, kislorod-glyukoza deprivatsiyasi (OGD) yordamida in vitro tajribalari keyinchalik hujayra o'limisiz astrositemitoxondriyal membrana potentsialini depolarizatsiya qildi [122].

O'rta miya arteriyasi okklyuziyasidan (MCAO) foydalangan holda in vivo modellar ishemiyadan keyin astrositlar energiya almashinuvi buzilganligini tasdiqladi, ammo astrositlar o'limiga olib kelmadi yoki infarkt zonasi bilan bog'liq emas edi [123] (Baltan nashriyotida chop etilmagan ma'lumotlar 2-rasm).

Boshqa tomondan, neyronlar OGD ta'sirida (60 daqiqa) [124, 125] va neyronlar FC bilan davolash qilingan astrositlar bilan kokulturatsiya qilinganida, astrosit mitoxondrial disfunktsiyasi tufayli ikki yo'nalishli shikastlanish kuchayadi, keyinchalik glumataning qaytarilishi. tashuvchilar va natijada eksitotoksiklik [126, 127].

Shunga o'xshash keng tarqalgan neyronal o'lim astrosit elektron tashish zanjiri maxsus nishonga olinganda kuzatiladi [128]. Bu an'anaviy kuzatuvlardan farq qiladiki, astrositlar (davolanmagan, nazorat qilish sharoitlari) neyronlar bilan birga o'stirilganda, neyronlar chidamli bo'ladi, chunki astrositlar mitoxondriyalari astrotsit-neyron laktat almashinuvini boshlash uchun aerob metabolizmdan glikolizga o'tadi va neyronlarga laktat yo'qoladi. 122, 129].

Ushbu qo'llab-quvvatlash tizimi astrositlar glikogenini saqlash bilan cheklangan va agar glyukoza o'z vaqtida etkazib berilmasa, tugashi mumkin [9, 10, 93, 129]. Birgalikda, bu kuzatishlar shuni ko'rsatadiki, birinchi navbatda, uch tomonlama sinapsning metabolik birikmasi astrosit mitoxondriyalarining ishlashiga juda bog'liq. Ikkinchidan, ular astrositlarning ishemiyaga chidamliligi qisman mitoxondriyadan olingan energiya ta'minoti bilan qo'llab-quvvatlanadi, deb taxmin qilishadi.

E'tibor bering, ba'zi in vitro topilmalarni in vivo sharoitda ekstrapolyatsiya qilish qiyin, chunki astrositlar va ularning mitoxondriyalari uch tomonlama sinapslar va/yoki gen o'zgarishlari va retseptorlari ifodasi bo'lmagan ko'p qatlamli tarmoq yo'qligi sababli turli funktsiyalarni namoyon qilishi mumkin.

Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, mitoxondriyalar astrosit hujayralari tanasi bilan chegaralanib qolmagan, balki an'anaviy ravishda bu organellalarni joylashtirish uchun juda kichik kalibrli deb hisoblangan eng yaxshi novdalar va oxirgi oyoqlarda ham mavjud (3-rasm). Mitoxondriyalar bitta individual tuzilishga tarqalish uchun yig'ilgan birikmalarning murakkab o'zaro bog'langan tarmog'ini tashkil qilishi mumkin [105, 109, 130, 131].

Har xil mito-flüoresan sichqonchani (CFP, GFP) induksiyali muxbir bilan ishlatib, o'zaro bog'langan mitoxondrial to'rning heterojen populyatsiyasi ixtisoslashgan oyoq-oyoq tuzilmalarining muhim qismini egallashi ko'rsatilgan (1, 3-rasm). Hujayra tanalari uchun cho'zilgan mitoxondriyalarning zich to'r tarmog'i xos bo'lsa-da, uzunligi 0,2 dan 0,6 mkm gacha bo'lgan ingichka va qisqaroq mitoxondriyalar distal shoxlar va oyoq oyoqlarini to'playdi [106-108, 110, 132 ].

Mitoxondriyalar o'ta dinamik organellalar bo'lib, metabolik talablarga javoban o'z dinamikasini tez o'zgartirish qobiliyatiga ega bo'lganligi sababli, ular o'z to'rlariga kiradi va tashqariga chiqadi va hujayra tanasi va astrositlar ichidagi shoxchalar orasidagi joyni o'zgartiradi. Darhaqiqat, bo'linish va sintezning nisbiy tezligi mitoxondriyalarning shakli, hajmi va tarqalishini belgilaydi.

Mitokondriyal shakllantiruvchi oqsillar, masalan, Mitofusion-1, (MFN-1), mitofusion-2 (MFN-2) va optik atrofiya-1 (OPA{{5) }}) sintez jarayonida mitoxondriyaning tashqi va ichki membranalarini birlashtiradi, dinamin-reaktiv oqsil-1(Drp-1) va boʻlinish oqsili-1 (Fis1) esa boʻlinishga vositachilik qiladi. Birlashish va bo'linish mitoxondriyal DNK (mtDNK), lipidlar va oqsillar kabi mitoxondrial komponentlarning almashinuvini ta'minlaydi.

Fission me'moriy jihatdan astrositlarning distal nozik shoxlari kabi yuqori faollikdagi cheklangan joylarga kirishga imkon beradi. Yuqori sirt-hajm nisbatiga ega bo'lgan kichikroq mitoxondriyalar samaraliroq bo'ladi va faollikning oshishiga javob sifatida ko'proq ATP hosil qiladi [133]. Ushbu kontseptsiyaga muvofiq, neyronal faollik mitoxondriyal bo'linishni tartibga soladi, bu esa neyron umurtqalari va filopodiyalarga yo'naltirilishi mumkin bo'lgan kichik mitoxondriyalarning shakllanishini kuchaytiradi.

Keyinchalik, Drp-1 ning kamayishi mitoxondriyaning joylashuvi va funktsiyasi uchun to'g'ri tuzilishga ega bo'lishi uchun bo'linish va sintez o'rtasidagi muvozanatning muhimligini ta'kidlab, kichik mitoxondriyal taqsimot insinaptik terminallarini kamaytiradi.

Tabiiyki, bu aniq muvozanat buzilganda, kerak bo'lgan joylarda mitoxondriyal mavjud bo'lmasligi patologik oqibatlarga asos bo'lishi mumkin.

Bundan tashqari, kengaygan boʻlinishga olib keladigan Drp{0}} faolligining oshishi mitoxondriyal membrananing depolarizatsiyasiga, sitoxrom c ajralishiga va mitoxondriyal disfunktsiyani keltirib chiqaradigan erkin radikal ishlab chiqarishning ko'payishiga olib keladi.

Mitoxondriyal savdo - bu mitoxondrial dinamikaning yana bir jihati bo'lib, u asosan Miro1/2 va TRAKlar tomonidan qo'llab-quvvatlanadi, ular mos ravishda anterograd va retrograd harakatlanishni osonlashtirish uchun mitoxondriyalarni kinesin va dineinga qaytaradi.

Neyronlarda qayd etilganlarga o'xshab, astrosit mitoxondriyalarining taxminan 15-30% harakatchan, qolgan qismi esa turg'undir. Neyron faolligini tetrodotoksin bilan blokirovka qilish mitoxondrial faollikni oshiradi, elektr yoki glutamat qo'llash esa glutamat tashuvchilari va uch tomonlama sinapsning bir qismi bo'lgan shoxchalar bilan boyitilgan mitoxondrial harakat inastrotsit jarayonlarini to'xtatadi.

Demak, astrositlar o'zlarining mitoxondrial dinamikasini o'zgartirish orqali neyron faolligini sezadilar va javob beradilar. Shuning uchun astrosit mitoxondrial dinamikasi katta o'zgarishlarga duchor bo'lishi va turli patologik jarayonlarda hal qiluvchi rol o'ynashi ajablanarli emas (quyida).

For more information:1950477648nn@gmail.com