กลไกของความยืดหยุ่นของระบบประสาทและความเสื่อมของสมอง: กลยุทธ์ในการป้องกันในระหว่างกระบวนการสูงวัย ตอนที่ 1

เชิงนามธรรม

การสูงวัยเป็นกระบวนการที่ไม่หยุดนิ่งและก้าวหน้าซึ่งเริ่มต้นตั้งแต่การปฏิสนธิและดำเนินไปจนตาย กระบวนการนี้จะลดสภาวะสมดุลและการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยา ชีวเคมี และจิตวิทยา ส่งผลให้บุคคลมีความเสี่ยงต่อโรคต่างๆ มากขึ้น

เมื่อเราอายุมากขึ้น ความทรงจำของเราก็จะเปลี่ยนไปซึ่งเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ อย่างไรก็ตาม มีบางสิ่งที่เราสามารถทำได้เพื่อช่วยรักษาความทรงจำที่ดีและชะลอวัย

ประการแรก การมีสุขภาพที่ดีเป็นสิ่งสำคัญ การออกกำลังกายมากขึ้นช่วยเพิ่มการไหลเวียนโลหิต เพิ่มออกซิเจนและสารอาหารให้กับสมอง และเพิ่มความจำ เราควรออกกำลังกายแบบแอโรบิกให้มากขึ้น เช่น เดินเร็ว ว่ายน้ำ ซึ่งจะช่วยรักษาสุขภาพที่ดี ในขณะเดียวกัน เราต้องใส่ใจกับนิสัยการกินของเราด้วย การรับประทานผักและผลไม้สดมากขึ้น รวมถึงการลดปริมาณน้ำตาลและไขมันจะช่วยเพิ่มความจำได้

ประการที่สอง เราต้องทำให้สมองของเราตื่นตัวอยู่เสมอ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการอ่านให้มากขึ้น เรียนรู้ และสำรวจสิ่งใหม่ๆ การเรียนรู้ความรู้และทักษะใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องสามารถกระตุ้นโครงข่ายประสาทเทียมของสมอง ช่วยปรับปรุงความจำ และเพิ่มสติปัญญา นอกจากนี้เรายังสามารถมีส่วนร่วมในกิจกรรมทางสังคมบางอย่าง เช่น กีฬาเป็นทีม การเต้นรำเข้าสังคม และการเป็นอาสาสมัคร ซึ่งสามารถกระตุ้นสมองของเราและปรับปรุงความจำของเรา

สุดท้ายนี้ การรับมือกับความท้าทายและความกดดันในชีวิตอย่างแข็งขันสามารถช่วยพัฒนาความจำของเราได้เช่นกัน ความเครียดที่เหมาะสมสามารถช่วยให้เรารักษาสมาธิและสมาธิ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความจำของเรา เราต้องยอมรับความท้าทายและความกดดันในชีวิตและเรียนรู้ที่จะปรับตัวและเอาชนะสิ่งเหล่านั้น

สรุปเราไม่ต้องกังวลกับการสูญเสียความทรงจำเนื่องจากอายุที่มากขึ้น เราสามารถชะลอวัยและปรับปรุงความจำของเราได้โดยการรักษาสุขภาพให้แข็งแรง ทำให้สมองของเราตื่นตัว และตอบสนองต่อความท้าทายและความเครียด มาสนุกกับชีวิตในเชิงบวกและเปิดใจให้กว้างเพื่อให้ความทรงจำของเราจะมีสุขภาพดีและแข็งแกร่งขึ้น จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำของเรา และ Cistanche ก็สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมาก เนื่องจาก Cistanche เป็นยาจีนโบราณที่มีลักษณะพิเศษมากมาย หนึ่งในนั้นคือการปรับปรุงความจำ ผลของ Cistanche มาจากส่วนผสมออกฤทธิ์หลายชนิดใน Cistanche รวมถึงกรดแทนนิก โพลีแซ็กคาไรด์ ฟลาโวนอยด์ไกลโคไซด์ ฯลฯ ส่วนผสมเหล่านี้สามารถส่งเสริมสุขภาพสมองได้หลายวิธี

คลิกรู้จักหน่วยความจำระยะสั้นว่าจะปรับปรุงอย่างไร

การเติบโตของจำนวนประชากรสูงวัยทำให้ความชุกของโรคความเสื่อมเรื้อรัง ความบกพร่องของระบบประสาทส่วนกลาง และภาวะสมองเสื่อม เช่น โรคอัลไซเมอร์ ซึ่งมีปัจจัยเสี่ยงหลักคืออายุเพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้มีบุคคลที่ต้องการความช่วยเหลือรายวันเพิ่มมากขึ้น กิจกรรมชีวิต

ทฤษฎีบางทฤษฎีเกี่ยวกับการแก่ชราเสนอว่าโรคอักเสบเกิดจากการเพิ่มขึ้นของเซลล์ชราภาพและชนิดของออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยา ซึ่งนำไปสู่การอักเสบ การเกิดออกซิเดชัน ความเสียหายของเยื่อหุ้มเซลล์ และเป็นผลให้เซลล์ประสาทเสียชีวิต

นอกจากนี้การกลายพันธุ์ของไมโตคอนเดรียซึ่งเกิดขึ้นตลอดกระบวนการชราภาพสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการผลิตพลังงาน ความบกพร่องในการขนส่งอิเล็กตรอน และการเหนี่ยวนำการตายของเซลล์ซึ่งอาจส่งผลให้การทำงานลดลง

นอกจากนี้ การเพิ่มการชราภาพของเซลล์และการปล่อยไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์ประสาทอย่างถาวร รายงานล่าสุดชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตโดยการเพิ่มการออกกำลังกาย การปรับปรุงโภชนาการ และการเสริมสร้างสิ่งแวดล้อมเพื่อกระตุ้นกลไกการป้องกันระบบประสาท

ดังนั้น การทบทวนนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อระบุข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับกลไกต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับความยืดหยุ่นของระบบประสาทและการตายของเส้นประสาท และเพื่อให้กลยุทธ์ที่สามารถปรับปรุงการป้องกันระบบประสาท และลดการเสื่อมของระบบประสาทที่เกิดจากความชราและความเครียดจากสิ่งแวดล้อม

คำสำคัญ: การชราภาพของเซลล์; การส่งสัญญาณของเซลล์ โคลิเนอร์จิค; สภาพแวดล้อมที่อุดมสมบูรณ์ ระยะยาว; การเสื่อมของระบบประสาท; การสร้างระบบประสาท; การอักเสบของระบบประสาท; การตายของเส้นประสาท;การป้องกันระบบประสาท; นิวโรโทรฟิน

การแนะนำ

คำถามที่สำคัญที่สุดข้อหนึ่งในด้านประสาทวิทยาคือการทำความเข้าใจเหตุการณ์ระดับเซลล์และโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการตายของเส้นประสาทภายหลังรอยโรคเฉียบพลัน เช่น ภาวะขาดออกซิเจน ภาวะขาดเลือดขาดเลือด วิกฤตโรคลมบ้าหมู และภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ และในเหตุการณ์เรื้อรัง เช่น ความผิดปกติทางระบบประสาทที่สำคัญ โรคเกี่ยวกับระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์ ,เส้นโลหิตตีบด้านข้าง amyotrophic (Rybakowski et al., 2018) และโรคพาร์กินสันเป็นโรคที่มีลักษณะเฉพาะคือการทำลายเซลล์ประสาทบางส่วนแบบย้อนกลับได้และการสูญเสียการทำงานบางอย่างของระบบประสาทแบบก้าวหน้าและทำให้ไร้ความสามารถ (Fan et al., 2017) และเป็นสาเหตุหลักของภาวะสมองเสื่อม

โรคทางระบบประสาทเกิดจากพันธุกรรม (การกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับโรค) และปฏิสัมพันธ์ทางสิ่งแวดล้อม (รวมถึงผลกระทบของความชราและวิถีชีวิต) (Herrero และ Morelli, 2017)

ความผิดปกติเหล่านี้มีลักษณะทั่วไปร่วมกัน เช่น ความผิดปกติของซินแนปติก ความเป็นพิษต่อร่างกาย การรวมตัวของโปรตีนที่พับผิด การผลิตสายพันธุ์รีแอคทีฟออกซิเดชั่น (ROS) ความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย การควบคุมแคลเซียมในเซลล์ผิดปกติ และการสูญเสียเซลล์ (Fan et al., 2017)

การทำงานของเซลล์ที่ถูกรบกวน ควบคู่ไปกับความเสียหายของ DNA ที่สะสมและความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เกิดจากวัย ค่อยๆ มีประสิทธิภาพเหนือกว่าระบบการป้องกัน รวมถึงระบบควบคุมคุณภาพโปรตีน (เช่น การแพร่เชื้อและการกินเซลล์อัตโนมัติ) และอื่นๆ ส่งผลให้เซลล์ตายเพิ่มขึ้น (apoptosis) (Hollville et al., 2019)

มีหลายวิถีทางที่เกี่ยวข้องกับการตายของเซลล์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการชราตามธรรมชาติเนื่องจากมีโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาท การตายของเซลล์อาจเกิดขึ้นโดยสิ่งเร้าจากเซลล์เองหรือจากปัจจัยที่เป็นพิษซึ่งกระตุ้นวิถีการตายของเซลล์ซึ่งรวมถึงความเป็นพิษต่อร่างกาย ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน และการปลดปล่อยฟีโนไทป์ที่หลั่งออกมาที่เกี่ยวข้องกับการชราภาพ (SASP)

แม้ว่าเหตุการณ์ทั้งหมดเหล่านี้อาจเกิดขึ้นโดยเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการสูงวัย แต่ตอนนี้เป็นที่ชัดเจนว่ารูปแบบการดำเนินชีวิตอาจกระตุ้นให้เกิดกลไกการป้องกันที่สามารถเปลี่ยนแปลงวิถีการสูงวัยได้ ได้แก่กิจกรรมสันทนาการทางกาย (Andel et al., 2016) การรับประทานอาหารอย่างเพียงพอโดยอิงจากอาหารแคลอรี่ต่ำ (Wahl et al., 2016) การกระตุ้นสิ่งแวดล้อม (Balthazar et al., 2018) และระดับการสำรองทางปัญญาที่ได้รับจากการศึกษาอย่างเป็นทางการ (Soldan และคณะ 2017; Balduino และคณะ 2020)

กลยุทธ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการสร้างคลังสมองเพื่อชะลอหรือป้องกันการเกิดภาวะสมองเสื่อมหลายประเภทในผู้สูงอายุ

ในการทบทวนนี้ เราจะอธิบายกลไกที่เกี่ยวข้องกับการปรับโทนเนอร์และการเสื่อมของระบบประสาท และบทบาทของการชราภาพของเซลล์ในกระบวนการเสื่อมและการตายของเซลล์ เรายังหารือถึงประสิทธิผลของกลยุทธ์ต่างๆ ที่อาจสร้างการป้องกันสมองและเพิ่มคุณภาพชีวิตในวัยชรา

กลยุทธ์การค้นหาและเกณฑ์การคัดเลือก

ค้นหาข้อมูลอ้างอิงทางบรรณานุกรมในหอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติของสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (PubMed.gov) ของสหรัฐอเมริกา การอ้างอิงระหว่างปี 2015 ถึง 2019 ถูกใช้เป็นพิเศษ เว้นแต่จำเป็นต้องใช้ข้อมูลแบบคลาสสิก คำสำคัญที่ใช้เป็นเกณฑ์การค้นหา ได้แก่ ความยืดหยุ่นของระบบประสาท การเสื่อมของระบบประสาท การป้องกันระบบประสาท และอายุของสมอง

ความยืดหยุ่นของระบบประสาทและการอยู่รอดของเซลล์

ความยืดหยุ่นของระบบประสาทคือความสามารถของสมองในการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตลอดชีวิตของแต่ละบุคคล และสามารถสังเกตได้ในหลายระดับ โดยพฤติกรรมการปรับตัวและการเรียนรู้และความทรงจำจะอยู่ที่ด้านบนของลำดับชั้น ซึ่งเชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างเข้ากับการทำงาน

ฐานของปิระมิดนี้ถูกสร้างขึ้นจากโมเลกุลและอันตรกิริยาของพวกมัน ประกอบด้วยไซแนปส์ วงจรประสาท และระดับการจับกันที่แตกต่างกัน (รูปที่ 1) ไซแนปส์เป็นตำแหน่งพิเศษระหว่างเซลล์ประสาทที่เป็นตัวแทนของโครงสร้างหลักที่เกี่ยวข้องกับการส่งสารสื่อประสาททางเคมีในระบบประสาท

หลักการพื้นฐานของความยืดหยุ่นของระบบประสาทคือการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของการเชื่อมต่อซินแนปติกที่ได้รับการต่ออายุหรือสร้างขึ้นใหม่อย่างต่อเนื่อง โดยสมดุลของกระบวนการเหล่านี้ขึ้นอยู่กับกิจกรรมของเซลล์ประสาทอย่างมาก (Jasey และ Ward,2019)

การเปลี่ยนแปลงที่ขึ้นกับกิจกรรมในไซแนปส์เป็นหนึ่งในประเด็นหลักของแนวคิดเรื่องความยืดหยุ่นของระบบประสาทและทฤษฎีการเรียนรู้และความทรงจำบนพื้นฐานของการสร้างเอนแกรมที่เกิดจากประสบการณ์ เครื่องหมายทางกายภาพของการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างซินแนปติก (Jasey และ Ward, 2019) เหตุการณ์สำคัญสำหรับการอนุรักษ์ความรู้ความเข้าใจเช่น เนื่องจากการรวมหน่วยความจำสามารถนำมาประกอบกับกระบวนการระดับเซลล์และโมเลกุลที่ทำให้เซลล์ประสาทเปลี่ยนการตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่กำหนด

ปรากฏการณ์นี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพซินแนปติกที่มากขึ้นผ่านการเปลี่ยนแปลงทางอิเล็กโทรสรีรวิทยาที่เรียกว่า long-term potentiation (LTP) ซึ่งสามารถรวมการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและการทำงานของอินไซแนปส์เข้าด้วยกันในระยะเวลานาน ร่วมกับการเปลี่ยนแปลงในการถอดรหัสยีนและการสังเคราะห์โปรตีน (เพชรโสภณสกุล et al.,2017)

เหตุการณ์ระดับโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความยืดหยุ่นของระบบประสาทสามารถแบ่งออกเป็นโครงสร้าง (การสร้างระบบประสาทและการสร้างกระดูกสันหลังของ dendritic) และการทำงาน (การเปลี่ยนแปลงในการปลดปล่อยตัวกลางทางเคมี ความไวของตัวรับ และการกระตุ้นกลไกหลังซินแนปติก) (Kulik et al., 2019) กลไกสำคัญในกระบวนการปรับสภาพระบบประสาทของโครงสร้าง คือการสร้างระบบประสาทฮิปโปแคมปัส

ปรากฏการณ์นี้ประกอบด้วยสี่ระยะที่แตกต่างกัน ได้แก่ การแพร่กระจาย การอพยพ การสร้างความแตกต่าง และการสุก (Kempermann et al., 2018) สารตั้งต้นของเซลล์ที่พบในฮิบโปแคมปัส โดยเฉพาะในเขตย่อยของ dentate gyrus (Volianskis etal., 2015) คือ แอสโตรไซต์ชนิดหนึ่งที่แสดงเครื่องหมายสำคัญของการเพิ่มจำนวนเซลล์ เช่น โปรตีนกรดไฟบริลลารี glial, แอนติเจนนิวเคลียร์ของเซลล์ที่เพิ่มจำนวนและเนสติน (Kempermannet al., 2018)

หลังจากกระบวนการแบ่งเซลล์ เซลล์ส่วนใหญ่จะเกิดการตายของเซลล์หรือถูกทำลายเซลล์โดย microglia (Li andBarres, 2018). นิวโรบลาสต์ที่รอดตายจะหยุดแสดงโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มจำนวนเซลล์ และเริ่มแสดงโปรตีนเชิงโครงสร้าง เช่น ดับเบิลคอร์ติน นับจากนั้นเป็นต้นมา การเชื่อมโยงของการแสดงออกของ doublecortin, นิวเคลียสโปรตีนของเซลล์ประสาท, calretinin และ calbindin จะแสดงลักษณะของกระบวนการสร้างความแตกต่างของเซลล์ (Kempermann et al., 2015)

เซลล์ประสาทที่สร้างขึ้นใหม่เหล่านี้จะเติบโตเต็มที่ในบริเวณที่เป็นเม็ดละเอียดของไจรัสของฟันและเป็นเซลล์ประสาทกลูตามาเทอจิคแบบกระตุ้น การสร้างนิวโรเจเนซิสของเซลล์เหล่านี้ถูกควบคุมโดยระดับของนิวโรโทรฟิน เช่น ปัจจัยทางนิวโรโทรฟิกจากสมอง (BDNF) ดังนั้นสิ่งกระตุ้นที่รบกวนการผลิตและกิจกรรมของ BDNF ยังมีอิทธิพลต่อการสร้างระบบประสาทของฮิปโปแคมปัสในผู้ใหญ่ (Zhang et al.,2018)

การเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกเหล่านี้ในโครงสร้างเชิงซ้อนไซแนปติกถูกควบคุมอย่างเข้มงวดโดยปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนปลายพรีไซแนปติก บริเวณโพสซินแนปติก และแอสโตรไซต์ หรือที่เรียกว่าไซแนปส์ไตรภาคี กระบวนการ astrocyte แบบ Perisynaptic มีบทบาทสำคัญในการรักษาเสถียรภาพและการสุกของกระดูกสันหลัง dendritic ซึ่งมีอิทธิพลต่อพลวัตของความยืดหยุ่นของระบบประสาท (Haroon et al., 2017; Li และ Barres, 2018)

แอสโตรไซต์จะแสดงตัวรับเมตาโบโทรปิกและไอโอโนโทรปิก ซึ่งสามารถกระตุ้นได้โดยการปล่อยสารสื่อประสาท (นอร์เอพิเนฟริน อะซิติลโคลีน และกลูตาเมต) ด้วยวิธีนี้ astrocytes สามารถเปลี่ยนแปลงได้ทำให้พวกมันตรวจจับและปรับความแรงของ synapticactivity (Verkhratsky และ Nedergaard, 2018).

ระดับ inCa2+ ที่เพิ่มขึ้นภายในแอสโตรไซต์นั้นขึ้นอยู่กับการทำงานของเซลล์ประสาท และทำให้เกิดการปล่อยไกลโอทรานสมิตเตอร์หลายตัว (ATP และกลูตาเมต) ในไซแนปส์ ทำให้มีหลายวิธีในการควบคุมการทำงานของไซแนปติก (Rusakov, 2015; Bazargani และ Attwell,2016)

นอกจากนี้ แอสโตรไซต์ยังอุดมไปด้วยตัวขนส่งสำหรับกลูตาเมต ไกลซีน และกรดอะมิโนบิวทีริก ซึ่งใช้ในการกำจัดพวกมันออกจากรอยแหว่งไซแนปติก และผ่านเอนไซม์เพื่อแปลงพวกมันให้เป็นสารตั้งต้น จากนั้นในเทอร์มินัลพรีซินแนปติก จะแปลงกลับเป็นเครื่องส่งสัญญาณแบบแอคทีฟ

ดังนั้นแอสโตรไซต์มีส่วนช่วยในการปกป้องระบบประสาท เนื่องจากพวกมันรักษาระดับกลูตาเมตเสริมซินแนปติกให้ต่ำเพื่อป้องกันพิษจากการกระตุ้น

ในแง่นี้ บทความตีพิมพ์แสดงให้เห็นว่าแอสโตรไซต์สามารถหลั่งไซโตไคน์และคีโมไคน์ได้จำนวนมาก เช่น อินเตอร์ลิวคิน 1 (IL-1), IL6, ลิแกนด์โมทิฟของเคโมไคน์ CXC-1, IL-8, ปัจจัยนิวเคลียร์-คัปปาB , อินเตอร์เฟอรอน- - โปรตีนเหนี่ยวนำ 10, ปัจจัยการตายของเนื้องอก- ,โมทิฟ ลิแกนด์เคโมไคน์, มาโครฟาจอักเสบโปรตีน 1 อัลฟา, ปัจจัยยับยั้งการย้ายถิ่นของมาโครฟาจ, และปัจจัยกระตุ้นอาณานิคมของแกรนูโลไซต์-มาโครฟาจ ทำให้เกิดการแทรกซึมของเม็ดเลือดขาวที่ไหลเวียนเข้าสู่สมองและนำไปสู่ภาวะเรื้อรัง กระบวนการอักเสบซึ่งอาจเกิดจากกิจกรรมหลอดเลือดของ microglia (Lian และ Zheng, 2016; Liebner et al., 2018) การกระตุ้นเซลล์ glial อย่างต่อเนื่องซึ่งนำไปสู่การอักเสบอาจเป็นการตอบสนองของพิษต่อระบบประสาทที่อาจเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการลุกลามของโรคเกี่ยวกับระบบประสาทเสื่อม (Osborn et al., 2016; Kawano et al., 2017)

ดังนั้น เพื่อตอบสนองต่อรูปแบบต่างๆ ของการดูถูก รวมถึงการขาดเลือดขาดเลือด การบาดเจ็บ และโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์ แอสโตรไซต์จึงทำการเปลี่ยนแปลงระดับเซลล์และโมเลกุลอย่างกว้างขวาง ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงการทำงานเพื่อปรับสภาพพลาสติกแบบซินแนปติกอย่างแข็งขัน

ในบรรดาการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลเชิงฟังก์ชัน มีสองระบบที่โดดเด่น: กลูตามาเทอจิคและโคลิเนอร์จิค ในระบบกลูตามาเทอจิค ตัวรับ N-methyl-D-aspartate (NMDA) เป็นตัวกลางที่จำเป็นของความเป็นพลาสติกซินแนปติกที่ขึ้นกับกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของการรับรู้ เช่น การเรียนรู้และหน่วยความจำ (Volianskis et al., 2015)

ตัวรับ NMDA มีโครงสร้างไดหรือไตรเฮเทอโรเมอร์ และต้องประกอบด้วยหน่วยย่อย GluN1 สองหน่วยที่เกี่ยวข้องกับหน่วยย่อย GluN2 หรือส่วนผสมของ GluN2 และ GluN3

ในฮิปโปแคมปัส มีความเด่นของโครงสร้างเฮเทอโรเมอร์ด้วยหน่วยย่อย GluN1-N2A และ GluN1-N2B เนื่องจากหน่วยย่อย GluN2 แต่ละหน่วยมีความสามารถในการถ่ายโอนคุณสมบัติการส่งสัญญาณที่เป็นเอกลักษณ์ จึงมีการคาดเดากันอย่างรุนแรงว่าองค์ประกอบของหน่วยย่อย NMDAR ส่งผลให้เกิด LTP หรือภาวะซึมเศร้าในระยะยาว (LTD)

ในโรคอัลไซเมอร์ เป็นที่ทราบกันว่าแผ่นอะไมลอยด์ที่มีความหนาแน่นสูงในฮิบโปแคมปัสทำให้เกิดการแทนที่ที่เพิ่มขึ้นของหน่วยย่อย NMDA Glu-N2A ด้วย Glu-N2B (viacalpains) ซึ่งอำนวยความสะดวกในการจับตัวรับกับ SAP-102 ซึ่งนำเสนอความคล่องตัวสูงสำหรับบริเวณพิเศษซินแนปติก ( พาร์สันแซนด์ เรย์มอนด์, 2014; จาง และคณะ 2016)

ดังนั้น แทนที่จะให้ NMDA-R2B ถูกทำให้อยู่ภายในโดยเอนโดโทซิสเพื่อการรีไซเคิล มันจะแพร่กระจายอย่างเข้มข้นมากขึ้นในแนวขวางไปยังไซต์เอ็กซ์ตร้าซินแนปติก ซึ่งเป็นศูนย์กลางสำคัญของเส้นทางการส่งสัญญาณ ซึ่งนำไปสู่การตายของเซลล์ประสาทอะพอพโทติก (ผ่านแคสเปส-3) (พาร์สันส์และเรย์มอนด์ , 2014; จาง และคณะ 2016; Bading, 2017) นอกจากนี้วรรณกรรมยังแสดงให้เห็นว่าโปรตีนที่ยึดเกาะ PSD -95 เชื่อมโยงกับโปรตีนโครงร่างโครงร่างที่เกี่ยวข้องในการเชื่อมต่อซินแนปติก เช่นเดียวกับการควบคุมสถาปัตยกรรมไซแนปส์และสัณฐานวิทยา (de Wilde et al., 2016); ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปรับความเสถียรของไซแนปติกและการควบคุมการรับส่งข้อมูลของตัวรับ ตั้งแต่การสรรหาตัวรับจากไซต์พิเศษซินแนปติกไปจนถึงการปรับโซนที่ใช้งานของโปรตีนส่งสัญญาณภายในเซลล์

ความสำคัญของระบบ cholinergic สำหรับการปรับ LTP และการเหนี่ยวนำมีรายงานในการศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าในเซลล์ประสาท presynaptic ตัวรับ cholinergic 7 ตัวทำให้เกิดการสังเคราะห์และการปลดปล่อยสารสื่อประสาทที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของ LTP เช่นกลูตาเมต ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น (Lozada et al., 2012; ฮามและยาเกล, 2560) (ภาพที่ 2)

ในเซลล์ประสาทแบบโพสซินแนปติก รีเซพเตอร์เดียวกันออกฤทธิ์บนวิถีโปรตีนไคเนสที่ขึ้นกับ Ca2+/คาลโมดูลิน โดยที่ความสามารถในการซึมผ่านของ Ca2+ ที่ได้มาจากเมมเบรนนำไปสู่การกระตุ้นโปรตีนไคเนส A และผลที่ตามมาคือ ฟอสโฟรีเลชันของ CREB ซึ่งมีหน้าที่ในการควบคุมการสังเคราะห์โปรตีน จำเป็นเพื่อรักษาเสถียรภาพของการเปลี่ยนแปลง synaptic ที่ถูกกระตุ้นระหว่างการเรียนรู้ (รูปที่ 2)

กิจกรรมของมันถูกควบคุมโดยฟอสโฟรีเลชั่น ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ใน Ser133 ผ่านโปรตีนหลายชนิด หนึ่งในนั้น CAMKIV ซึ่งทำหน้าที่เป็นเอฟเฟ็กต์ความสงบและกระตุ้นให้เกิดการเพิ่มขึ้นในการปลดปล่อยโปรตีนต่าง ๆ เช่น BDNF ที่เจริญเต็มที่ ซึ่งหลังจากมีปฏิสัมพันธ์กับ receptortropomyosin receptor kinase B ที่จำเพาะของมันใน เมมเบรนโพสซินแนปติก ทำหน้าที่หลักเกี่ยวกับการเติบโตและความแตกต่างของเซลล์ประสาทใหม่ และการสุกแก่และการปรับแต่งของการแตกแขนงของเดนไดรต์ (Beeri และ Sonnen, 2016; Haamand Yakel, 2017)

การกระตุ้นเหล่านี้เชื่อมต่อโปรตีนไซโตสเกเลทัลโปรตีน เช่น อินทิกริน-แอคตินคอมเพล็กซ์กับโพสซินแนปติคเดนไดรต์ และการเปลี่ยนแปลงในระบบนี้จะปรับเปลี่ยนความหนาแน่นของเด็นไดรต์ spicules (Lei et al., 2016; Kulik et al., 2019)

ดังนั้นการสัมผัสกันระหว่างแอกซอนและเดนไดรต์จึงเพิ่มขึ้นและนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและ/หรือการส่งผ่านของสารสื่อประสาทในไซแนปส์ ตัวรับนิโคตินิก alpha7 cholinergic มีบทบาทสำคัญในความยืดหยุ่นของระบบประสาท การป้องกันระบบประสาท และการฟื้นตัวของความทรงจำทั้งในสภาวะที่ดีต่อสุขภาพและโรค เมื่อเร็วๆ นี้ กลุ่มวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าการเป็นปรปักษ์ทางเภสัชวิทยาของตัวรับขัดขวางการฟื้นตัวของความทรงจำในหนูที่ส่งไปยังแบบจำลองการทดลองของการเสื่อมของระบบประสาทตามด้วยการฝึกความสนใจ เพื่อเป็นกลยุทธ์ในการกู้คืนความทรงจำ (TellesLongui et al., 2019)

การเปิดใช้งานตัวรับ 7 จะทำให้ฟอสโฟรีเลชั่นของโปรตีนไคเนส Akt เพิ่มขึ้น เนื่องจากตัวรับสามารถกระตุ้นฟอสโฟอิโนซิไทด์3-ไคเนส (PI3K) ผ่านทาง Janus kinase 2 ส่งผลให้การปิดใช้งานไกลโคเจน ซินเทส ไคเนส 3 และการเพิ่มขึ้นของ Bcl-2 ซึ่งนำไปสู่การปกป้องระบบประสาท การเปิดใช้งานวิถีทาง PI3K/Akt อาจเกิดขึ้นผ่านการจับกันของนิวโรโทรฟินของ BDNF และ NGF กับตัวรับที่เกี่ยวข้อง

Aktphosphorylation และการกระตุ้นช่วยให้เซลล์อยู่รอด การยับยั้งโปรตีนที่ไม่ดีของ pro-apoptotic และการกระตุ้นการทำงานของตัวยับยั้ง ĸĸB kinase ยับยั้งการสร้าง NF-ĸB (Lee, 2015)

การมีส่วนร่วมของ BDNF ในความยืดหยุ่นของระบบประสาทมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและการทำงานของซินแนปติก (Sasi et al., 2017; Kowianski et al., 2018) โดยที่ BDNF ควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนเชิงบวกที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงซินแนปติก (Leal et al., 2015) หลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสำคัญของ BDNF นั้นเห็นได้เมื่อมี neurotrophin นี้ในเซลล์ประสาทกลูตามาเทอจิคแบบ presynaptic (Sasi etal., 2017)

BDNF มีอิทธิพลต่อกระบวนการของการสร้างระบบประสาทใน gyrus ของฟันที่สร้างเซลล์ประสาทกลูตามาเทอจิค (Leal et al., 2015; Haam และ Yakel, 2017) โดยเน้นย้ำถึงบทบาทของระบบประสาททั้งในด้านโครงสร้างและหน้าที่

นอกเหนือจากบทบาทสำคัญที่ BDNF เล่นในความยืดหยุ่นของระบบประสาทแล้ว นิวโรโทรฟินอื่นๆ ยังมีส่วนช่วยในการปรับกระบวนการนี้ด้วย ตัวอย่างคือ Growthfactor 1 ที่คล้ายอินซูลิน (IGF-1) ซึ่งสามารถปรับเปลี่ยนตัวรับกลูตามาเทอจิคได้ (Dyer et al., 2016)

ปัจจัยการเติบโตนี้ขัดขวางการมีชีวิตของตัวรับ AMPA ส่งเสริมแคลทริน-ไกล่เกลี่ยเอนโดไซโตซิส และทำให้ IGF-1 เป็นตัวดัดแปลง LTD ที่สำคัญ นอกจากนี้ IGF-1 ยังดูเหมือนจะเพิ่มประสิทธิภาพของไซแนปส์กลูตามาเทอจิคโดยการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ขึ้นกับ Ca{{4 }} ช่อง (Dyer et al., 2016; Herrera et al., 2019)

IGF-1 ยังเกี่ยวข้องกับการเปิดใช้งานวิถีทาง PI3K/Akt ซึ่งกระตุ้นให้เกิดน้ำตกภายในเซลล์ที่สามารถส่งเสริมการอยู่รอดของเซลล์และการป้องกันระบบประสาท (Bianchi et al., 2017; Wrigley et al., 2017) สุดท้าย IGF-1 ก็เพิ่มขึ้น การแสดงออกของตัวรับ TRKB ทำให้พร้อมสำหรับการผูกกับ BDNF มากขึ้น (Li et al., 2013)

กลไกของการเสื่อมของระบบประสาทเนื้อร้าย

การตายของเซลล์โดยเนื้อร้ายนั้นมีลักษณะทางพยาธิวิทยากระบวนการเพราะเมื่อเปิดใช้งานจะกระตุ้นการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน การเสียชีวิตประเภทนี้สามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้สภาวะที่รุนแรง เช่น ภาวะขาดออกซิเจน ภาวะขาดเลือด มึนเมา การใช้ยาเสพติด และปฏิกิริยาแพ้ภูมิตัวเองของเซลล์ข้างเคียง (Vanden Berghe et al., 2014; Zhang etal., 2017)

พลาสมาเมมเบรนได้รับความเสียหาย ซึ่งทำให้สูญเสียการปกป้องเซลล์ เพิ่มปริมาตรของไมโตคอนเดรียของไซโตพลาสซึม และการขยายตัวของเนื้อหานอกเซลล์ในเซลล์ (Lalaoui et al., 2015)

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของเซลล์นี้ทำให้เกิดการตอบสนองต่อการอักเสบด้วยการกระตุ้นปัจจัยของระบบภูมิคุ้มกัน เช่น ลิมโฟไซต์ มาโครฟาจ ILS และปัจจัยการถอดรหัส (TNF) (Zhang et al., 2017)

นอกจากนี้ การเปิดใช้งานระบบนี้ยังส่งผลต่อเซลล์ข้างเคียงและสิ่งแวดล้อม ซึ่งทำให้โซ่ตายได้

For more information:1950477648nn@gmail.com