Συζήτηση μεταξύ νευρώνων και νευρογλοιακών κυττάρων σε οξειδωτικό τραυματισμό και νευροπροστασία Μέρος 1

Αφηρημένη:

Για την εξουδετέρωση του οξειδωτικού στρες και των σχετικών παθήσεων του εγκεφάλου, τα αντιοξειδωτικά συστήματα διασώζουν τα νευρωνικά κύτταρα από το οξειδωτικό στρες εξουδετερώνοντας τα ενεργά είδη οξυγόνου και διατηρώντας τη γονιδιακή ρύθμιση.

Η σχέση μεταξύ του αντιοξειδωτικού στρες και της μνήμης είναι ένα θέμα που προκαλεί μεγάλη ανησυχία. Στη σύγχρονη ζωή, το στρες και η περιβαλλοντική ρύπανση που αντιμετωπίζουμε επιδεινώνει την παραγωγή ελεύθερων ριζών και οξειδωτικού στρες, που μπορεί να έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στο σώμα μας, συμπεριλαμβανομένης της βλάβης του εγκεφάλου και της μνήμης μας.

Ωστόσο, δεν χρειάζεται να ανησυχούμε για αυτά τα θέματα. Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι με την παροχή κατάλληλων αντιοξειδωτικών, είναι δυνατό να μειωθεί αποτελεσματικά η παραγωγή ελεύθερων ριζών και να καταπολεμηθεί το οξειδωτικό στρες. Αυτό μας παρέχει έναν απλό αλλά αποτελεσματικό τρόπο για να βελτιώσουμε τη μνήμη μας.

Διάφορα αντιοξειδωτικά έχει αποδειχθεί ότι προστατεύουν τα εγκεφαλικά κύτταρα από βλάβες που προκαλούνται από το οξειδωτικό στρες. Αυτά τα αντιοξειδωτικά περιλαμβάνουν βιταμίνη Ε, βιταμίνη C, καροτενοειδή, σελήνιο και άλλα. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι όταν το σώμα μας πλημμυρίζει από αυτά τα αντιοξειδωτικά, ο εγκέφαλός μας έχει περισσότερη προστασία από τις επιθέσεις από τις ελεύθερες ρίζες και το οξειδωτικό στρες.

Επιπλέον, η μέτρια άσκηση μπορεί επίσης να μας βοηθήσει να καταπολεμήσουμε τις ελεύθερες ρίζες και το οξειδωτικό στρες. Η τακτική άσκηση βελτιώνει την πρόσληψη οξυγόνου, αυξάνει τη ροή του αίματος και αυξάνει την ικανότητα του σώματος να παράγει αντιοξειδωτικά. Αυτές οι διαδικασίες τελικά μας βοηθούν να βελτιώσουμε τη μνήμη μας, κάνοντάς μας πιο συγκεντρωμένους και ικανούς να θυμόμαστε τα πράγματα καλύτερα.

Τέλος, στην καθημερινή ζωή, η διατροφή μας θα πρέπει να προσέχει και τον συνδυασμό. Θα πρέπει να διασφαλίσουμε ότι καταναλώνουμε τη σωστή ποσότητα βιταμινών, μετάλλων και διαιτητικών ινών στα γεύματά μας, που μας βοηθούν να αντισταθούμε καλύτερα στις ελεύθερες ρίζες και το οξειδωτικό στρες. Ταυτόχρονα, θα πρέπει να αποφεύγουμε την κατανάλωση τροφών με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά και πολύ ζάχαρη για να αποφύγουμε την παραγωγή περισσότερων επιβλαβών ενώσεων.

Εν ολίγοις, η σχέση μεταξύ του αντιοξειδωτικού στρες και της μνήμης είναι άρρηκτη. Μπορούμε να προστατεύσουμε τον εγκέφαλό μας από τη βλάβη του οξειδωτικού στρες και να δημιουργήσουμε μια καλύτερη εμπειρία βελτιώνοντας τη μνήμη μας μέσω σωστής διατροφής, άσκησης και συμπληρωμάτων. Ας ξεκινήσουμε λοιπόν από τώρα και ας λάβουμε ενεργά μέτρα για να προστατεύσουμε το σώμα και τη μνήμη μας και να ζήσουμε μια ζωή γεμάτη δύναμη και ζωντάνια! Μπορεί να φανεί ότι πρέπει να βελτιώσουμε τη μνήμη και το Cistanche deserticola μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη μνήμη, επειδή το Cistanche deserticola είναι ένα παραδοσιακό κινέζικο φαρμακευτικό υλικό που έχει πολλά μοναδικά αποτελέσματα, ένα από τα οποία είναι η βελτίωση της μνήμης. Η αποτελεσματικότητα του Cistanche deserticola προέρχεται από τα πολλά ενεργά συστατικά που περιέχει, όπως ταννικό οξύ, πολυσακχαρίτες, φλαβονοειδή γλυκοσίδες κ.λπ. Αυτά τα συστατικά μπορούν να προάγουν την υγεία του εγκεφάλου μέσω ποικίλων οδών.

Κάντε κλικ στο Μάθετε 10 τρόπους για να βελτιώσετε τη μνήμη

Είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε την επικοινωνία και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των εγκεφαλικών κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των νευρώνων, των αστροκυττάρων και της μικρογλοίας, για να κατανοήσουμε το οξειδωτικό στρες και τους αντιοξειδωτικούς μηχανισμούς.

Εδώ, ανασκοπείται ο ρόλος της γλοίας στην προστασία των νευρώνων από οξειδωτικούς τραυματισμούς και ο νευρογλοιακός μίσχος για τη διατήρηση των αντιοξειδωτικών αμυντικών μηχανισμών και της προστασίας του εγκεφάλου.

Το πρώτο μέρος αυτής της ανασκόπησης εστιάζει στον ρόλο της γλοίας στις μορφολογικές και φυσιολογικές αλλαγές που απαιτούνται για την ομοιόσταση του εγκεφάλου υπό οξειδωτικό στρες και αντιοξειδωτικούς αμυντικούς μηχανισμούς. Το δεύτερο μέρος εστιάζει στην ουσιαστική αλληλεπίδραση μεταξύ νευρώνων και γλοίων για την ισορροπία οξειδοαναγωγής στον εγκέφαλο για προστασία από το οξειδωτικό στρες.

Λέξεις-κλειδιά: αλληλεπίδραση νευρώνων-γλοίας; αστροκύτταρο; μικρογλοία? οξειδωτικός τραυματισμός; νευροπροστασία.

1. Εισαγωγή

Ο εγκέφαλος είναι πολύ ευαίσθητος σε οξειδωτικούς τραυματισμούς λόγω του υψηλού ρυθμού οξειδωτικής μεταβολικής του δραστηριότητας, της έντονης παραγωγής αντιδρώντων μεταβολιτών οξυγόνου, της ασθενούς αντιοξειδωτικής ικανότητας, της σχετικά υψηλής περιεκτικότητας σε λιπίδια, των υψηλών ενεργειακών απαιτήσεων, των μη αναδιπλασιαζόμενων νευρωνικών κυττάρων και της υψηλής αναλογίας επιφάνειας προς κυτταρόπλασμα της μεμβράνης. .

Κατά συνέπεια, ο οξειδωτικός τραυματισμός προκαλεί νευροεκφυλιστική νόσο [1,2]. Συγκεκριμένα, τα ενεργά είδη οξυγόνου (ROS) αυξάνουν την ευπάθεια σε βλάβη των εγκεφαλικών κυττάρων και λειτουργική έκπτωση μέσω μιας ανισορροπίας οξειδοαναγωγής μεταξύ προοξειδωτικών και αντιοξειδωτικών παραγόντων, που προκαλούν το σχηματισμό ελεύθερων ριζών και άλλων αντιδραστικών μορίων. Έχουν γίνει αρκετές μελέτες για τη νευροπροστασία και τη διάσωση των νευρώνων μετά από οξειδωτικό τραυματισμό [3,4].

Για την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών παρεμβάσεων και τη διάγνωση των ασθενειών που προκύπτουν από την οξειδωτική εγκεφαλική βλάβη, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τις φυσιολογικές λειτουργίες των εγκεφαλικών κυττάρων και τη διαφωνία μεταξύ τους. Τα αστροκύτταρα είναι σημαντικά για την ομοιόσταση του εγκεφάλου επειδή παρέχουν θρέψη στους νευρώνες, διατηρούν την ακεραιότητα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού, ρυθμίζουν τη δραστηριότητα των συνάψεων και επεξεργάζονται τους μεταβολίτες των κυττάρων [5].

Τα μικρογλοία είναι ζωτικής σημασίας επειδή λειτουργούν ως μακροφάγα στον εγκέφαλο και ανταποκρίνονται γρήγορα σε διαταραχές στον εγκέφαλο [6]. Η στόχευση της αλληλεπίδρασης μεταξύ αστροκυττάρων, μικρογλοίας και άλλων εγκεφαλικών κυττάρων μπορεί να σταματήσει ή να αναστρέψει τον οξειδωτικό τραυματισμό, που οδηγεί σε νευροπροστασία.

Συγκεκριμένες διαγνωστικές προσεγγίσεις που βασίζονται σε γλοιακά κύτταρα που ανιχνεύουν μονοπάτια σηματοδότησης των νευρογλοιακών κυττάρων χρησιμοποιώντας νευροαπεικόνιση βιοδεικτών μπορεί να εντοπίσουν άτομα που διατρέχουν κίνδυνο νευρωνικής δυσλειτουργίας πολύ νωρίτερα και με μεγαλύτερη ακρίβεια, και αυτοί οι βιοδείκτες μπορεί να επιτρέπουν την παρακολούθηση της εξέλιξης της οξειδωτικής νόσου ή/και την ανάκαμψη.

Αυτή η ανασκόπηση συνοψίζει την τρέχουσα γνώση για τους φυσιολογικούς ρόλους και τις λειτουργίες των αστροκυττάρων και των μικρογλοίων ως απόκριση στο οξειδωτικό στρες, τις αλληλεπιδράσεις τους με τους νευρώνες και τις νευροπροστατευτικές τους ικανότητες.

2. Ευπάθεια του εγκεφάλου στο οξειδωτικό στρες

Το οξειδωτικό στρες, το οποίο μπορεί να προκληθεί από διάφορους μηχανισμούς, παίζει κρίσιμο ρόλο στον νευρωνικό θάνατο και τη δυσλειτουργία του εγκεφάλου και προκαλεί νευροεκφυλιστικές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένης της νόσου του Alzheimer (AD), της νόσου του Parkinson (PD), της γήρανσης και άλλων νευροεκφυλιστικών παθήσεων [7-9].

Ο εγκέφαλος απαιτεί μεγάλες ποσότητες τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP) και καταναλώνει πάνω από το 25% της κυκλοφορούσας γλυκόζης και το 20% του συνολικού βασικού οξυγόνου (O2) για τη διατήρηση της νευρωνικής δραστηριότητας [10,11]. Ωστόσο, η κατανάλωση γλυκόζης μπορεί να προκαλέσει οξειδωτικό στρες αδρανοποιώντας πρωτεΐνες μέσω του σχηματισμού προηγμένων τελικών προϊόντων γλυκοζυλίωσης, και η χρήση οξυγόνου μπορεί να παράγει ROS και δραστικά είδη αζώτου (RNS) μέσω ενδογενών μηχανισμών κατά την κυτταρική αναπνοή [12,13].

Η παραγωγή ROS/RNS συμβαίνει σε μεγάλο βαθμό κατά την οξειδωτική φωσφορυλίωση και η αυξημένη παραγωγή ελεύθερων ριζών παίζει καθοριστικό ρόλο στον νευρωνικό θάνατο. Όταν η παραγωγή ROS/RNS υπερβαίνει την ικανότητα σάρωσης του συστήματος αντιοξειδωτικής απόκρισης, εμφανίζεται εκτεταμένη πρωτεϊνική αποικοδόμηση, οξείδωση λιπιδίων και εκφυλισμός DNA και στη συνέχεια προκαλούν υπερβολική και παθολογική απώλεια νευρώνων [14,15].

Ο πρωταρχικός μηχανισμός του οξειδωτικού κυτταρικού θανάτου είναι ο σχηματισμός δυσλειτουργίας ROS και μιτοχονδρίων.

Οι αντιδράσεις ενός ηλεκτρονίου παράγουν αντιδραστικά μόρια ως ανεπιθύμητα παραπροϊόντα της αναπνοής ή ως αποτέλεσμα περίσσειας αμυντικών μηχανισμών. Το ROS/RNS περιλαμβάνει οξυγόνο, ρίζες ανιόντων υπεροξειδίου, ρίζες υδροξυλίου, υπεροξείδιο του υδρογόνου, νιτροξείδιο και υπεροξυνιτρώδη ανιόντα [16].

Αυτά τα ασταθή μόρια καταστρέφουν κυτταρικά λιπίδια και πρωτεΐνες και κατά συνέπεια ενεργοποιούν την ενδοκυτταρική παραγωγή ROS μέσω φωσφορικού δινουκλεοτιδίου νικοτιναμιδαδενίνης (NADPH) και της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων. Μέσω της κυτταρικής μεμβράνης, το NADPH χρησιμοποιείται ως δότης ηλεκτρονίων για τις μεταφορές ηλεκτρονίων και, τελικά, το μοριακό οξυγόνο ανάγεται σε ROS [17].

Τα μιτοχόνδρια είναι οι κύριες θέσεις παραγωγής ενδοκυτταρικών ROS και οι στόχοι τραυματισμών που προκαλούνται από ROS. Η αργή μεταφορά ηλεκτρονίων κατά τη διάρκεια της αναπνευστικής αλυσίδας αυξάνει την παραγωγή ROS και βλάπτει σοβαρά το αντιοξειδωτικό σύστημα [18]. Οι δευτερογενείς μηχανισμοί κυτταρικού θανάτου μέσω της παραγωγής ROS είναι η διεγερτική τοξικότητα, ο μεταβολισμός του σιδήρου, οι κυτοκίνες, η πυρόπτωση και η νέκρωση.

Η υπερβολική απελευθέρωση γλουταμινικού και η εισροή Ca2+ προκαλεί υπερφόρτωση ασβεστίου στους νευρώνες και διαταραχή στην ενδοκυτταρική ομοιόσταση του ασβεστίου, η οποία μπορεί να εντείνει την διεγερτική τοξικότητα οδηγώντας σε παραγωγή ROS [19]. Επίσης, οξειδωτικό στρες που εξαρτάται από το σίδηρο προκαλεί επιδείνωση της εγκεφαλικής λειτουργίας. Όταν μια υπερφόρτωση σιδήρου κατακλύζει τα συστήματα αποτοξίνωσης ενός κυττάρου, η περιεκτικότητα σε σίδηρο (ειδικά Fe2+) αυξάνεται και προωθεί τη μετατροπή του H2O2 σε •OH μέσω της αντίδρασης Fenton, ενισχύοντας έτσι το οξειδωτικό στρες [20].

Τα φλεγμονώδη κύτταρα, οι ανοσολογικοί παράγοντες και οι χημειοκίνες μπορούν να απελευθερώσουν επιβλαβείς ενώσεις και κυτοκίνες που επιδεινώνουν το οξειδωτικό στρες και βλάπτουν τους νευρώνες. Τα μικρογλοία, τα οποία είναι σημαντικά για τη σταθερότητα της οξειδοαναγωγής, ενεργοποιούν τα ένζυμα NADPH οξειδάση (NOX) και συνθάση του νιτρικού οξειδίου (NOS), οδηγώντας σε αυξημένη παραγωγή ROS andRNS [21,22]. Τα αστροκύτταρα διεγείρουν την ενεργοποίηση και τον πολλαπλασιασμό της μικρογλοίας, η οποία παράγει πολλούς φλεγμονώδεις μεσολαβητές στον εγκέφαλο. Η πυρόπτωση είναι ένας άλλος τύπος φλεγμονώδους προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου.

Η οδός σηματοδότησης φλεγμονώδους 3 (NLRP3) που περιέχει τον τομέα πυρίνης (NLR) που περιέχει επαναλαμβανόμενη λευκίνη, που προκαλεί πυρόλυση των κυττάρων, ενεργοποιείται από τη δημιουργία ROS κατά τη διάρκεια της εγκεφαλικής βλάβης [23]. Η ενεργοποίηση του φλεγμονώδους NLRP3 σε αστροκύτταρα και μικρογλοία προκαλεί φλεγμονώδεις αποκρίσεις και νευρωνικό θάνατο [24]. Η ενδοκυτταρική συσσώρευση ROS μπορεί να αλλάξει τις πρωτεΐνες, τη γλυκόζη, τα λιπίδια και τα νουκλεϊκά οξέα για να προκαλέσει δυσλειτουργία και θάνατο των κυττάρων.

Η επαγόμενη από τον παράγοντα νέκρωσης όγκου (TNF) νέκρωση (προγραμματισμένη νέκρωση) οδηγεί επίσης στη δημιουργία ROS [25]. Ο παθοφυσιολογικός μηχανισμός του κυτταρικού θανάτου λόγω του οξειδωτικού στρες περιγράφεται στο Σχήμα 1.

For more information:1950477648nn@gmail.com