Neuroprotekcja: ratunek przed śmiercią neuronów w mózgu

Mózg odgrywa ważną rolę w przetwarzaniu umysłowym i kontrolowaniu innych narządów ciała. Jednakże tkanka mózgowa jest podatna na uszkodzenia egzogenne lub endogenne. Po urazie śmierć neuronów prowadzi do deficytów funkcjonalnych i zaburzeń neurologicznych.

Śmierć neuronów odnosi się do śmierci lub uszkodzenia komórek neuronowych, co może mieć wpływ na naszą pamięć.

Neurony odgrywają kluczową rolę w mózgu. Odpowiadają za przekazywanie i przechowywanie informacji oraz są kamieniem węgielnym naszej nauki i pamięci. Jednak niektóre czynniki mogą wywołać śmierć neuronów, takie jak zaawansowany wiek, choroba, uraz głowy lub nadużywanie narkotyków. Jeśli zbyt wiele neuronów umrze, może to spowodować problemy z pamięcią, takie jak amnezja.

Pomimo tych zagrożeń możemy podjąć pozytywne kroki w celu ochrony naszych neuronów i pamięci. Po pierwsze, powinniśmy utrzymywać pozytywne nastawienie, regularnie ćwiczyć i dobre nawyki żywieniowe, które mogą pomóc chronić neurony i promować zdrowe funkcjonowanie mózgu.

Po drugie, powinniśmy unikać złych nawyków, takich jak palenie, picie i nadużywanie narkotyków, które mogą przyspieszyć śmierć neuronów i starzenie się mózgu. Po trzecie, możemy także stymulować mózg poprzez uczenie się nowych umiejętności, czytanie, utrzymywanie kontaktów towarzyskich i podróżowanie, co może pobudzić wzrost nowych neuronów i pobudzić części mózgu do zjednoczenia się.

Dlatego chociaż śmierć neuronów może mieć wpływ na naszą pamięć, możemy podjąć pozytywne kroki, aby chronić nasz mózg i pamięć. Chociaż nie możemy całkowicie zapobiec śmierci neuronów, możemy utrzymać nasz mózg w zdrowiu dzięki dobrym nawykom i zdrowemu trybowi życia, dzięki czemu możemy spokojnie spędzać starość.

Kliknij Poznaj 10 sposobów na poprawę pamięci

Widać, że musimy poprawić pamięć, a Cistanche może znacznie poprawić pamięć, ponieważ Cistanche to tradycyjny chiński materiał leczniczy o wielu unikalnych efektach, z których jednym jest poprawa pamięci.

Działanie Cistanche wynika z różnych zawartych w nim składników aktywnych, w tym kwasu garbnikowego, polisacharydów, glikozydów flawonoidowych itp. Składniki te mogą na różne sposoby promować zdrowie mózgu.

Dlatego ochrona przed śmiercią neuronów ma kluczowe znaczenie dla zachowania funkcji mózgu. Celem tego wydania specjalnego było zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw neuroprotekcji i zbadanie potencjalnych strategii terapeutycznych umożliwiających przywrócenie funkcji mózgu po zaburzeniach neurologicznych.

W tym wydaniu specjalnym opublikowano dziewiętnaście artykułów, w tym trzynaście artykułów oryginalnych i sześć artykułów poglądowych poruszających interesujące tematy związane z różnymi funkcjami i zaburzeniami mózgu.

Udar, w tym niedokrwienie, jest jednym z głównych złoczyńców odpowiedzialnych za śmierć i śmiertelność neuronów. Przegląd Donga i in. [1] podsumowali obecną wiedzę na temat mechanizmów patogenezy udaru niedokrwiennego mózgu oraz aktualne osiągnięcia w zakresie terapii nanomedycznych, takich jak nanocząstki, liposomy i nanopęcherzyki komórkowe.

Wykazano, że kotransportery chlorków kationów (C) ulegają ekspresji w neuronach i biorą udział w licznych funkcjach fizjologicznych. W artykule przeglądowym Josiah i in. [2] przedstawili najnowsze postępy w zakresie regulacji funkcjonalnych C i ich szlaków sygnałowych w udarze.

Korzystając z gryzoniowego modelu globalnego niedokrwienia mózgu, Kang i in. [3]zaobserwowali, że amiloryd, inhibitor wymiennika sodowo-wodorowego-1, łagodzi uszkodzenie statkupokampa poprzez zmniejszenie gromadzenia się cynku u myszy. Hong i in. [4] podali, że podawanie N-acetylo-L-cysteiny, przeciwutleniacza, zmniejsza śmierć neuronów wywołaną niedokrwieniem mózgu i nadmierną aktywacją kanałów przejściowego potencjału receptora melastatyny 2 (TRPM2) u szczurów.

Junga i in. [5] opisali, że niedobór pirydoksyny (formy witaminy B6) zwiększa śmierć neuronów po niedokrwieniu poprzez zwiększenie poziomu homocysteiny w surowicy i peroksydację lipidów oraz zmniejszenie poziomu czynnika 2 związanego z erytroidalnym czynnikiem jądrowym (Nrf2).

Pirydoksyna zmniejsza również potencjał regeneracyjny poprzez zmniejszenie poziomu neurotroficznego czynnika pochodzenia mózgowego (BDNF) w hipokampie myszoskoczków. Markosyan i in. [6] podali, że zapobiegawcza potrójna terapia genowa wektorami adenowirusowymi niosącymi geny kodujące czynnik wzrostu śródbłonka naczyń (VEGF), czynnik neurotroficzny pochodzenia glejowego (GDNF) i cząsteczkę adhezyjną komórek nerwowych (NCAM) lub zmodyfikowane genetycznie komórki jednojądrzaste krwi pępowinowej wyrażający rekombinowane VEGF, GDNF i NCAM, ma korzystny wpływ na powrót do zdrowia po udarze mózgu szczurów.

Tanioka i in. [7] zaobserwowali, że dotętnicze wstrzyknięcie emulsji lipidowej podczas reperfuzji wykazuje działanie neuroprotekcyjne w modelu in vivorat niedokrwiennego uszkodzenia reperfuzyjnego. Stosując pierwotne hodowle astrocytów, Mitroshina i in. [8] wykazali, że stany podobne do niedokrwienia zmniejszają łączność sieciową, a stymulacja ATP w normalnych warunkach zwiększa liczbę połączeń, co sugeruje, że astrocyty mogą tworzyć funkcjonalną sieć w odpowiedzi na stymulację.

Używając organotypowych kawałków hipokampa młodych myszy, Ort i in. [9] stwierdzili, że animodypina (bloker kanału wapniowego bramkowanego napięciem typu L), sama ani w połączeniu z amilorydem (inhibitorem kanału jonowego wykrywającego kwas) nie wykazała żadnej poprawy w modelu niedokrwienia in vitro.

Połączenie obu składników rozpuszczonych w dimetylosulfotlenku (DMSO) nawet zwiększało śmierć komórek, chociaż efektu tego nie zaobserwowano w przypadku choroby leczonej samym amilorydem. W związku z tym zasugerowali, że DMSO należy stosować ostrożnie w eksperymentach neuroprotekcyjnychts.

Jeśli chodzi o chorobę Alzheimera (AD) i funkcje pamięci w mózgu, artykuł przeglądowy autorstwa Kima i in. [10] skupili się na niedawnym postępie w korzystnym wpływie adiponektyny na AD i jego potencjalnych mechanizmach związanych z różnymi lekami adiponektyny w leczeniu AD.

Używając mysiego modelu AD, Gonzalo-Gobernado i in. [11] zaobserwowali, że dootrzewnowe podanie czynnika wzrostu wątroby (LGF) przywracało deficyty poznawcze i zmniejszało zawartość amyloidu (A) u myszy APPswe, które nadekspresjonowały szwedzką mutację APP, ze złogami blaszki A w hipokampie i korze mózgowej.

Ye i in. [12] podali, że fosfatydyloseryna pochodząca z soi, fosfolipid błonowy, poprawia funkcję pamięci u szczurów z deficytem pamięci przez trimetylocynę, neurotoksynę wpływającą na mózg. W badaniu na ludziach przeprowadzonym przez Piotrowicza i wsp. [13] wykazano, że BDNF zwiększał się po wysiłku u sportowców z normoksją i niedotlenieniem, ale ostre podwyższenie poziomu BDNF nie poprawiło sprawności poznawczej.

Rzeczywiście, BDNF odgrywa ważną rolę we wzroście neuronów i plastyczności synaps neuronowych. Rola BDNF w plastyczności neuronów i neuroprotekcji została podkreślona w przeglądzie przeprowadzonym przez Colucci-D'Amato i in. [14].

Napad pogarsza pracę mózgu. Huang i in. [15] wykazali, że koaktywator receptora aktywowanego przez proliferatory peroksysomów 1- (PGC-1) aktywowany przez stanepilepticus reguluje szlak VEGF/VEGFR2 (receptor VEGF 2) poprzez aktywowaną mitogenami kinazę białkową (MEK)/regulowaną sygnałem zewnątrzkomórkowym kinazy (ERK) i wykazuje działanie neuroprotekcyjne przeciwko śmierci neuronów w hipokampie szczurów.

Pod tym względem VEGF odgrywa kluczową rolę jako czynnik neuroprotekcyjny w tkankach nerwowych. Przegląd Silvy-Hucha i in. [16] podsumowali udział VEGF w różnicach pomiędzy układem okoruchowym a innymi neuronami ruchowymi w zakresie podatności na zwyrodnienie.

W mózgu reaktywne formy tlenu (ROS) zwiększają podatność mózgu na uszkodzenia neuronów i deficyty funkcjonalne. Nieprawidłowe poziomy ROS są regulowane przez komórkowe mechanizmy obronne przeciwutleniaczy w mózgu.

Artykuł przeglądowy Lee i in. [17] przedstawili rolę różnych przeciwutleniaczy w mózgu i zasugerowali potencjał przeciwutleniaczy w ochronie mózgu przed uszkodzeniami oksydacyjnymi.

Wykorzystując organiczne kultury kawałków hipokampa (OHSC), Lee i in. [18] odkryli, że leczenie kwasem askorbinowym (przeciwutleniaczem) było skuteczne dla przeżycia neuronów w OHSC po uszkodzeniu kwasem kainowym (KA), ale jego działanie ochronne było różne w zależności od starzenia się OHSC.

W chorobie Parkinsona (PD) stres oksydacyjny wywołany przez ROS jest główną przyczyną śmierci komórek dopaminergicznych.

Naśladowanie zespołu podobnego do choroby Parkinsona w celu wywołania śmierci komórek poprzez mitochondrialny stres oksydacyjny, Haque i in. [19] wykorzystali neurotoksyny, w tym jon 1-metylo-4-fenylopirydyniowy (MPP+) i nadtlenek wodoru (H2O2) w ludzkich komórkach nerwiaka dopaminergicznego i odkryli, że farmakologiczne hamowanie przez selektywnego antagonistę receptora 4 sprzężonego z białkiem G (GPR4) ) lub genetyczna delecja GPR4 zmniejsza apoptotyczną śmierć komórek poprzez modulację sygnalizacji wapniowej za pośrednictwem wodorofosforanu fosfatydyloinozytolu (PIP2).

Jak podano w wielu poprzednich badaniach i w tym wydaniu specjalnym, mechanizmy neuroprotekcji są złożone.

Zrozumienie szczegółowych mechanizmów leżących u podstaw neuroprotekcji może prowadzić do opracowania skutecznych strategii terapeutycznych zapobiegających śmierci neuronów i poprawy funkcjonalnej regeneracji po uszkodzeniu nerwów lub neurodegeneracji.

Finansowanie: praca ta była wspierana przez Program Badań Podstawowych za pośrednictwem Koreańskiej Narodowej Fundacji Badawczej (NRF) i finansowana przez Ministerstwo Edukacji (MOE) (NRF-2020R1A2C3008481).

Oświadczenie Instytucjonalnej Komisji Rewizyjnej: Nie dotyczy.

Oświadczenie o świadomej zgodzie: Nie dotyczy.

Oświadczenie o dostępności danych: Nie dotyczy.

Podziękowania: Chciałbym podziękować wszystkim autorom za wybitny wkład w powstanie tego wydania specjalnego, recenzentom za ocenę manuskryptów oraz członkom redakcji IJMS za pomoc.

Konflikt interesów: Autor nie deklaruje konfliktu interesów.

Referencje

1. Dong, X.; Gao, J.; Su, Y.; Wang, Z. Nanomedycyna na udar niedokrwienny mózgu. Wewnętrzne J. Mol. Nauka. 2020, 21, 7600. [CrossRef] [PubMed]

2. Jozjasz, SS; Meor Azlan, Karolina Północna; Zhang, J. Celowanie w szlak WNK-SPAK/OSR1 i transportery kationowo-chlorkowe w terapii udaru. Wewnętrzne J. Mol. Nauka. 2021, 22, 1232. [CrossRef] [PubMed]

3. Kang, BS; Choi, BY; Kho, AR; Lee, SH; Hongkong, Dania; Jeong, JH; Kang, Dakota Południowa; Park, MK; Suh, SW Inhibitor wymiennika tesodowo-wodorowego-1 (NHE-1), amiloryd, zmniejsza akumulację cynku i śmierć neuronów hipokampa po niedokrwieniu.Int. J. Mol. Nauka. 2020, 21, 4232. [CrossRef] [PubMed]

4. Hong, Dania; Kho, AR; Lee, SH; Jeong, JH; Kang, licencjat; Kang, Dakota Południowa; Park, MK; Park, K.-H.; Lim, MS; Choi, BY; i in. Hamowanie potencjału receptora przejściowego melastatyny 2 (TRPM2) przez przeciwutleniacz, N-acetylo-L-cysteinę, zmniejsza globalną śmierć neuronów wywołaną niedokrwieniem mózgu. Wewnętrzne J. Mol. Nauka. 2020, 21, 6026. [CrossRef] [PubMed]

5. Jung, HY; Kim, W.; Hahn, KR; Kang, MS; Kim, TH; Kwon, HJ; Nam, SM; Chung, JY; Choi, JH; Yoon, YS; i wsp. Niedobór pirydoksyny zaostrza uszkodzenie neuronów po niedokrwieniu poprzez zwiększenie stresu oksydacyjnego i redukcję proliferujących komórek i neuroblastów w hipokampie myszoskoczka. Wewnętrzne J. Mol. Nauka. 2020, 21, 5551. [CrossRef] [PubMed]

6. Markosjan, V.; Safiullov, Z.; Izmailow, A.; Fadeev, F.; Sokołow, M.; Kuzniecow, M.; Trofimow, D.; Kim, E.; Kundakchyan, G.; Gibadullin, A.; i in. Profilaktyczna potrójna terapia genowa zmniejsza negatywne konsekwencje uszkodzenia mózgu wywołanego niedokrwieniem po modelowaniu udaru u szczurów. Wewnętrzne J. Mol. Nauka. 2020, 21, 6858. [Odn.Krzyż]

7. Tanioka, M.; Park, WK; Park, J.; Lee, JE; Lee, BH Emulsja lipidowa poprawia regenerację funkcjonalną w zwierzęcym modelu udaru.Int. J. Mol. Nauka. 2020, 21, 7373. [CrossRef] [PubMed]

8. Mitroshina, EV; Krivonosov, MI; Burmistrov, DE; Savyuk, MO; Miszczenko, Tajlandia; Iwanczenko, MV; Vedunova, MVPodpisy skonsolidowanej odpowiedzi astrocytów na czynniki niedokrwienne in vitro. Wewnętrzne J. Mol. Nauka. 2020, 21, 7952. [CrossRef][PubMed]

9. Ort, J.; Kremer, B.; Grüßer, L.; Blaumeiser-Debarry, R.; Clusmann, H.; Coburn, M.; Höllig, A.; Lindauer, U. Nieudana neuroprotekcja połączonego hamowania kanałów wapniowych typu L i ASIC1a za pomocą nimodypiny i amilorydu. Wewnętrzne J. Mol. Nauka. 2020, 21, 8921.[CrossRef] [PubMed]

10. Kim, JY; Barua, S.; Jeong, YJ; Lee, JE Adiponektyna: potencjalny regulator i cel terapeutyczny otyłości i choroby Alzheimera. Wewnętrzne J. Mol. Nauka. 2020, 21, 6419. [Odn.Krzyż]

11. Gonzalo-Gobernado, R.; Perucho, J.; Vallejo-Muñoz, M.; Casarejos, MJ; Reimers, D.; Jiménez-Escrig, A.; Gómez, A.; Ulzurrun deAsanza, GM; Bazán, E. Czynnik wzrostu wątroby „LGF” jako środek terapeutyczny w chorobie Alzheimera. Wewnętrzne J. Mol. Nauka. 2020, 21, 9201.[Odn.Krzyż]

12. Tak, M.; Han, BH; Kim, JS; Kim, K.; Shim, I. Neuroprotekcyjny wpływ fosfatydyloseryny fasolowej na deficyty pamięci wywołane TMT w modelu szczurzym. Wewnętrzne J. Mol. Nauka. 2020, 21, 4901. [CrossRef] [PubMed]

For more information:1950477648nn@gmail.com