Нейропротекція: порятунок від смерті нейронів у мозку
Jul 02, 2024
Мозок відіграє важливу роль у розумовій обробці та контролі інших органів тіла. Однак мозкова тканина вразлива до екзогенних або ендогенних пошкоджень. Після травми загибель нейронів призводить до функціонального дефіциту та неврологічних розладів.
Смерть нейронів означає загибель або пошкодження нейронних клітин, що може вплинути на нашу пам’ять.
Нейрони відіграють життєво важливу роль у мозку. Вони відповідають за передачу та зберігання інформації та є наріжним каменем нашого навчання та пам’яті. Однак деякі фактори можуть спровокувати загибель нейронів, наприклад похилий вік, хвороба, травма голови або зловживання наркотиками. Якщо занадто багато нейронів гине, це може спричинити проблеми з пам’яттю, наприклад амнезію.
Незважаючи на ці ризики, ми можемо зробити позитивні кроки для захисту наших нейронів і пам’яті. По-перше, ми повинні підтримувати позитивний настрій, регулярні фізичні вправи та хороші харчові звички, які можуть допомогти захистити нейрони та сприяти здоровій роботі мозку.
По-друге, ми повинні уникати шкідливих звичок, таких як куріння, вживання алкоголю та зловживання наркотиками, які можуть прискорити смерть нейронів і старіння мозку. По-третє, ми також можемо стимулювати мозок шляхом навчання новим навичкам, читання, спілкування та подорожей, що може сприяти росту нових нейронів і стимулювати частини мозку ставати цілісними.
Тому, хоча загибель нейронів може вплинути на нашу пам’ять, ми можемо зробити позитивні кроки, щоб захистити наш мозок і пам’ять. Хоча ми не можемо повністю запобігти загибелі нейронів, ми можемо зберегти наш мозок здоровим за допомогою хороших життєвих звичок і здорового способу життя, щоб ми могли спокійно провести старість.
Клацніть дізнатися про 10 способів покращити пам’ять
Можна побачити, що нам потрібно покращити пам’ять, і цистанхе може значно покращити пам’ять, оскільки цистанхе є традиційним китайським лікарським матеріалом із багатьма унікальними ефектами, одним із яких є покращення пам’яті.
Дія цистанчі пов’язана з різними активними інгредієнтами, які він містить, включаючи дубильну кислоту, полісахариди, флавоноїдні глікозиди тощо. Ці інгредієнти можуть сприяти здоров’ю мозку різними способами.
Таким чином, захист від загибелі нейронів має вирішальне значення для збереження функцій мозку. Цей спеціальний випуск мав на меті зрозуміти механізми, що лежать в основі нейрозахисту, і вивчити потенційні терапевтичні стратегії для відновлення функцій мозку після неврологічних розладів.
У цьому спеціальному випуску було опубліковано дев’ятнадцять статей, у тому числі тринадцять оригінальних статей і шість оглядових статей, присвячених цікавим темам, пов’язаним з різними функціями та розладами мозку.
Інсульт, включаючи ішемію, є одним із головних злочинців, відповідальних за загибель і смертність нейронів. Огляд Dong et al. [1] підсумували сучасне розуміння механізмів патогенезу ішемічного інсульту та оновлені розробки наномедичних терапевтичних засобів, таких як наночастинки, ліпосоми та клітинні нановезикули.
Було показано, що катіон-хлоридні котранспортери (Cs) експресуються в нейронах і сприяють численним фізіологічним функціям. В оглядовій статті Josiah et al. [2] представив нещодавні досягнення у функціональній регуляції Cs та їхніх сигнальних шляхів при інсульті.
Використовуючи модель глобальної церебральної ішемії на гризунах, Kang et al. [3] спостерігали, що амілорид, інгібітор натрій-водневого обміну -1, пом’якшує пошкодження шиппокампу шляхом зменшення накопичення цинку у мишей. Хонг та ін. [4] повідомили, що введення N-ацетил-L-цистеїну, антиоксиданту, зменшує загибель нейронів, спричинену церебральною ішемією та надмірною активацією транзиторних рецепторних потенційних каналів меластатину 2 (TRPM2) у щурів.
Юнг та ін. [5] описали, що дефіцит піридоксину (форми вітаміну B6) збільшує загибель нейронів після ішемії шляхом підвищення рівня гомоцистеїну в сироватці крові та перекисного окислення ліпідів, а також шляхом зниження рівня еритроїдного-2-фактора 2 (Nrf2), пов’язаного з ядерним фактором.
Піридоксин також знижує регенеративний потенціал шляхом зниження рівня нейротрофічного фактора, отриманого з мозку (BDNF), у гіпокампі піщанок. Маркосян та ін. [6] повідомили, що профілактична потрійна генна терапія за допомогою аденовірусних векторів, що несуть гени, що кодують васкулярний ендотеліальний фактор росту (VEGF), нейротрофічний фактор, отриманий з гліальних клітин (GDNF), і молекулу адгезії нейронних клітин (NCAM), або генно-інженерними мононуклеарними клітинами пуповинної крові над- експресує рекомбінантний VEGF, GDNF і NCAM, має сприятливий вплив на відновлення після інсульту в мозку щурів.
Таніока та ін. [7] помітили, що внутрішньоартеріальна ін’єкція ліпідної емульсії під час реперфузії демонструє нейропротекторний ефект у моделі ішемічного реперфузійного пошкодження in vivorat. Використовуючи первинні культури астроцитів, Mitroshinaet al. [8] продемонстрували, що стани, подібні до ішемії, знижують зв’язок між мережами, а стимуляція АТФ за нормальних умов збільшує кількість зв’язків, маючи на увазі, що астроцити можуть утворювати функціональну мережу у відповідь на стимуляцію.
Використовуючи органотипічні зрізи гіпокампа мишат, Ort et al. [9] виявили, що ні тернімодипін (блокатор потенціалзалежних кальцієвих каналів L-типу), ні сам по собі, ні в комбінації з амілоридом (інгібітором кислоточутливих іонних каналів) не показали жодного покращення в моделі ішемії in vitro.
Поєднання обох компонентів, розчинених у диметилсульфоксиді (ДМСО), навіть посилювало загибель клітин, хоча цей ефект не спостерігався у стані, який лікувався лише амілоридом. У зв'язку з цим вони припустили, що ДМСО слід використовувати з обережністю в нейропротекторних експериментахц.
Стосовно хвороби Альцгеймера (AD) і функцій пам’яті мозку оглядова стаття Kim et al. [10] зосереджено на нещодавньому прогресуванні сприятливого впливу адипонектину на AD та його потенційних механізмах, пов’язаних із різними препаратами адипонектину при лікуванні AD.
Використовуючи мишачу модель AD, Gonzalo-Gobernado et al. [11] помітили, що внутрішньоочеревинне введення фактора росту печінки (LGF) відновлює когнітивні дефіцити та знижує вміст амілоїду (A) у мишей APPswe, які надмірно експресують мутацію Swedish APP, з відкладенням бляшок у гіпокампі та корі головного мозку.
Є та ін. [12] повідомили, що отриманий із соєвих бобів фосфатидилсерин, мембранний фосфоліпід, покращує функцію пам’яті у щурів з дефіцитом пам’яті за допомогою триметилолова, нейротоксину, який впливає на мозок. У дослідженні Piotrowicz et al. [13], BDNF збільшився після фізичних навантажень у спортсменів з нормоксією та гіпоксією, але когнітивні показники не були покращені різким підвищенням BDNF.
Дійсно, BDNF відіграє важливу роль у зростанні нейронів і пластичності нейрональних синапсів. Роль BDNF у нейрональній пластичності та нейропротекції була висвітлена в огляді Colucci-D'Amato et al. [14].
Судоми погіршують роботу мозку. Хуан та ін. [15] продемонстрували, що коактиватор рецептора, активованого проліфератором пероксисом 1- (PGC-1), активований епілептичним статусом, регулює шлях VEGF/VEGFR2 (рецептор 2 VEGF) через мітогенактивовану протеїнкіназу кіназу (MEK)/регульований позаклітинним сигналом кінази (ERK) і виявляє нейропротекторну дію проти загибелі нейронів у гіпокампі щурів.
У зв'язку з цим VEGF відіграє вирішальну роль як нейропротекторний фактор у нервових тканинах. Огляд Silva-Hucha та ін. [16] узагальнили внесок VEGF у відмінності між окоруховою системою та іншими мотонейронами щодо вразливості до дегенерації.
У головному мозку активні форми кисню (АФК) підвищують сприйнятливість до пошкодження нейронів мозку та функціонального дефіциту. Аномальні рівні ROS регулюються клітинними захисними механізмами антиоксидантів у мозку.
Оглядова стаття Lee et al. [17] представили роль різних антиоксидантів у мозку та припустили потенціал антиоксидантів для захисту мозку від окислювальних ушкоджень.
Використовуючи органічні культури шматочків гіпокампа (OHSCs), Lee et al. [18] виявили, що лікування аскорбіновою кислотою (антиоксидантом) було ефективним для виживання нейронів у OHSC після пошкодження каїновою кислотою (KA), але її захисний ефект був різним залежно від старіння OHSC.
При хворобі Паркінсона (ХП) окислювальний стрес, викликаний АФК, є основною причиною смерті дофамінергічних клітин.
Імітація PD-подібного синдрому для індукції загибелі клітин через мітохондріальний окислювальний стрес, Haque et al. [19] використовували нейротоксини, включаючи іон 1-метил-4-фенілпіридинію (MPP+) і перекис водню (H2O2) у клітинах дофамінергічної нейробластоми людини, і виявили, що фармакологічне інгібування селективним антагоністом G-білкового рецептора 4 (GPR4) ) або генетична делеція GPR4 зменшує апоптозну загибель клітин через модуляцію сигналізації кальцію, опосередкованої фосфатидилінозитолбіфосфатом (PIP2).
Як повідомлялося в багатьох попередніх дослідженнях і в цьому спеціальному випуску, механізми нейропротекції є складними.
Розуміння детальних механізмів, що лежать в основі нейрозахисту, може призвести до розробки ефективних терапевтичних стратегій для запобігання загибелі нейронів і покращення функціонального відновлення після пошкодження нервової системи або нейродегенерації.
Фінансування: цю роботу підтримала Програма фундаментальних наукових досліджень через Національний дослідницький фонд Кореї (NRF), що фінансується Міністерством освіти (MOE) (NRF-2020R1A2C3008481).
Заява інституційної ревізійної ради: не застосовується.
Заява про інформовану згоду: не застосовується.
Заява про доступність даних: не застосовується.
Подяка: я хотів би подякувати всім авторам за їхній видатний внесок у цей спеціальний випуск, рецензентам за оцінку рукописів і членам редакції IJMS за їх допомогу.
Конфлікт інтересів: автор заявляє про відсутність конфлікту інтересів.
Список літератури
1. Донг, X.; Гао, Дж.; Су, Ю.; Wang, Z. Наномедицина для ішемічного інсульту. Міжн. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7600. [CrossRef] [PubMed]
2. Йосія, СС; Меор Азлан, Н.Ф.; Чжан, Дж. Націлювання на шлях WNK-SPAK/OSR1 і транспортери катіон-хлориду для терапії інсульту. Міжн. J. Mol. Sci. 2021, 22, 1232. [CrossRef] [PubMed]
3. Кан, Б.С.; Чой, BY; Хо, А.Р.; Лі, Ш.; Гонг, Данія; Jeong, JH; Канг, DH; Парк, М.К.; Suh, SW Інгібітор натрій-водневого обмінника-1 (NHE-1), амілорид, знижує накопичення цинку та загибель нейронів гіпокампу після ішемії.Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 4232. [CrossRef] [PubMed]
4. Гонг, Данія; Хо, А.Р.; Лі, Ш.; Jeong, JH; Кан, Б.С.; Канг, DH; Парк, М.К.; Парк, К.-Х.; Лім, М.-С.; Чой, BY; та ін. Інгібування транзиторного потенціалу меластатину 2 (TRPM2) антиоксидантом, N-ацетил-L-цистеїном, зменшує глобальну смерть нейронів, спричинену церебральною ішемією. Міжн. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6026. [CrossRef] [PubMed]
5. Юнг, HY; Кім, В.; Хан, КР; Канг, MS; Кім, TH; Квон, Х.Дж.; Нам, С.М.; Чунг, JY; Чой, JH; Юн, Ю.С.; та інші. Дефіцит піридоксину посилює пошкодження нейронів після ішемії шляхом збільшення окислювального стресу та зменшення проліферації клітин і нейробластів у гіпокампі піщанок. Міжн. J. Mol. Sci. 2020, 21, 5551. [CrossRef] [PubMed]
6. Маркосян В.; Сафіуллов З.; Ізмайлов А.; Фадєєв Ф.; Соколов, М.; Кузнєцов М.; Трофімов Д.; Кім, Е.; Кундакчян Г.; Гібадуллін А.; та ін. Профілактична потрійна генна терапія зменшує негативні наслідки спричиненого ішемією ушкодження головного мозку після моделювання інсульту у щура. Міжн. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6858. [CrossRef]
7. Таніока, М.; Парк, WK; Парк, Дж.; Лі, JE; Lee, BH Ліпідна емульсія покращує функціональне відновлення на тваринній моделі інсульту.Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7373. [CrossRef] [PubMed]
8. Митрошина Є.В.; Кривоносов М.І.; Бурмістров, Д.Е.; Сав'юк, М.О.; Міщенко, Т.А.; Іванченко, М.В.; Ведунова М.В. Сигнатури консолідованої відповіді астроцитів на ішемічні фактори in vitro. Міжн. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7952. [CrossRef][PubMed]
9. Орт, Дж.; Кремер, Б.; Грюсер, Л.; Блаумайзер-Дебаррі, Р.; Clusmann, H.; Коберн, М.; Хелліг, А.; Lindauer, U. Невдала нейропротекція комбінованого інгібування кальцієвих каналів L-типу та ASIC1a німодипіном та амілоридом. Міжн. J. Mol. Sci. 2020, 21, 8921 [CrossRef] [PubMed]
10. Кім, JY; Баруа, С.; Jeong, YJ; Lee, JE Адипонектин: потенційний регулятор і терапевтична ціль ожиріння та хвороби Альцгеймера. Міжн. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6419. [CrossRef]
11. Гонсало-Гобернадо, Р.; Перучо, Дж.; Вальехо-Муньос, М.; Касарехос, MJ; Реймерс, Д.; Хіменес-Ескріг, А.; Гомес, А.; Ulzurrun deAsanza, GM; Bazán, E. Фактор росту печінки "LGF" як терапевтичний засіб для хвороби Альцгеймера. Міжн. J. Mol. Sci. 2020, 21, 9201.[CrossRef]
12. Є М.; Хан, BH; Кім, JS; Кім, К.; Шим, І. Нейрозахисний ефект фосфатидилсерину квасолі на індукований ТМТ дефіцит пам'яті в моделі щурів. Міжн. J. Mol. Sci. 2020, 21, 4901. [CrossRef] [PubMed]
For more information:1950477648nn@gmail.com
