Neuroprotection: Penyelamat Daripada Kematian Neuronal dalam Otak

Otak memainkan peranan penting dalam pemprosesan mental dan dalam mengawal organ tubuh yang lain. Walau bagaimanapun, tisu otak terdedah kepada kecederaan eksogen atau endogen. Selepas kecederaan, kematian neuron membawa kepada defisit fungsi dan gangguan neurologi.

Kematian neuron merujuk kepada kematian atau kerosakan sel neuron, yang mungkin memberi kesan kepada ingatan kita.

Neuron memainkan peranan penting dalam otak. Mereka bertanggungjawab untuk penghantaran dan penyimpanan maklumat dan merupakan asas pembelajaran dan ingatan kita. Walau bagaimanapun, beberapa faktor boleh mencetuskan kematian neuron, seperti usia lanjut, penyakit, trauma kepala atau penyalahgunaan dadah. Jika terlalu banyak neuron mati, ia boleh menyebabkan masalah ingatan seperti amnesia.

Walaupun terdapat risiko ini, kita boleh mengambil langkah positif untuk melindungi neuron dan ingatan kita. Pertama, kita harus mengekalkan sikap positif, senaman yang kerap, dan tabiat pemakanan yang baik, yang boleh membantu melindungi neuron dan menggalakkan fungsi otak yang sihat.

Kedua, kita harus mengelakkan tabiat buruk seperti merokok, minum, dan penyalahgunaan dadah, yang boleh mempercepatkan kematian neuron dan penuaan otak. Ketiga, kita juga boleh merangsang otak melalui pembelajaran kemahiran baru, membaca, bersosial, dan mengembara, yang boleh menggalakkan pertumbuhan neuron baru dan merangsang bahagian otak untuk menjadi utuh.

Oleh itu, walaupun kematian neuron boleh menjejaskan ingatan kita, kita boleh mengambil langkah positif untuk melindungi otak dan ingatan kita. Walaupun kita tidak dapat mencegah kematian neuron sepenuhnya, kita boleh memastikan otak kita sihat melalui tabiat hidup yang baik dan gaya hidup sihat supaya kita dapat menghabiskan masa tua dengan lancar.

Klik tahu 10 cara untuk meningkatkan ingatan

Ia boleh dilihat bahawa kita perlu meningkatkan ingatan, dan Cistanche boleh meningkatkan ingatan dengan ketara kerana Cistanche adalah bahan perubatan tradisional Cina dengan banyak kesan unik, salah satunya adalah untuk meningkatkan daya ingatan.

Kesan Cistanche berasal dari pelbagai bahan aktif yang terkandung di dalamnya, termasuk asid tannic, polisakarida, glikosida flavonoid, dll. Bahan-bahan ini boleh menggalakkan kesihatan otak dalam pelbagai cara.

Oleh itu, perlindungan daripada kematian neuron adalah penting untuk memelihara fungsi otak. Isu Khas ini bertujuan untuk memahami mekanisme yang mendasari perlindungan saraf dan untuk meneroka strategi terapeutik yang berpotensi untuk memulihkan fungsi otak daripada gangguan neurologi.

Dalam Terbitan Khas ini, sembilan belas kertas kerja telah diterbitkan, termasuk tiga belas artikel asal dan enam kertas ulasan yang berkaitan dengan subjek menarik yang berkaitan dengan fungsi dan gangguan otak yang berbeza.

Strok termasuk iskemia adalah salah satu penjahat utama yang bertanggungjawab untuk kematian dan kematian neuron. Kajian oleh Dong et al. [1] meringkaskan pemahaman semasa tentang mekanisme patogenesis dalam strok iskemia dan perkembangan terkini terapeutik nanoperubatan seperti nanopartikel, liposom, dan nanovesicles berasaskan sel.

Telah ditunjukkan bahawa kotransporter kation-klorida (Cs) dinyatakan dalam neuron dan menyumbang kepada pelbagai fungsi fisiologi. Dalam kertas ulasan, Josiah et al. [2]memperkenalkan kemajuan terkini dalam peraturan fungsi Cs dan laluan isyaratnya dalam strok.

Menggunakan model tikus iskemia serebrum global, Kang et al. [3]memerhatikan bahawa amilorida, perencat penukar natrium-hidrogen-1, melemahkan kecederaanshippocampal dengan mengurangkan pengumpulan zink dalam tikus. Hong et al. [4] melaporkan bahawa pemberian N-acetyl-L-cysteine, antioksidan, mengurangkan kematian neuron yang disebabkan oleh iskemia serebrum dan pengaktifan berlebihan saluran potensi reseptor sementara melastatin 2 (TRPM2) dalam tikus.

Jung et al. [5] menerangkan bahawa kekurangan pyridoxine (sejenis vitamin B6) meningkatkan kematian neuron selepas iskemia dengan meningkatkan tahap serum homocysteine ​​​​dan lipidperoxidation, dan dengan mengurangkan faktor nuklear eritroid-2-paras faktor 2 (Nrf2).

Pyridoxine juga mengurangkan potensi regeneratif dengan mengurangkan tahap neurotrophicfactor (BDNF) yang berasal dari otak dalam hippocampus gerbil. Markosyan et al. [6] melaporkan bahawa terapi gen tiga kali ganda pencegahan oleh vektor adenoviral yang membawa gen pengekodan faktor pertumbuhan vascularendothelial (VEGF), faktor neurotropik yang diperolehi sel glial (GDNF), dan molekul adhesi sel neural (NCAM), atau oleh sel mononuklear darah tali pusat kejuruteraan gen lebih- mengekspresikan VEGF, GDNF, dan NCAM rekombinan, mempunyai kesan yang baik terhadap pemulihan daripada strok dalam otak tikus.

Tanioka et al. [7] memerhatikan bahawa suntikan intra-arteri emulsi lipid semasa reperfusi menunjukkan kesan neuroprotektif dalam model in vivorat kecederaan reperfusi iskemia. Menggunakan kultur astrocyte primer, Mitroshinaet al. [8] menunjukkan bahawa keadaan seperti iskemia mengurangkan ketersambungan rangkaian dan rangsangan dengan ATP dalam keadaan biasa meningkatkan bilangan sambungan, membayangkan bahawa astrosit boleh membentuk rangkaian berfungsi sebagai tindak balas kepada rangsangan.

Menggunakan hirisan hippocampal organotip anak tikus, Ort et al. [9] mendapati bahawa nothernimodipine (penyekat saluran kalsium berpagar voltan jenis L) sahaja atau digabungkan dengan amilorida (inhibitor saluran ion pengesan asid) menunjukkan sebarang peningkatan dalam model iskemia anin vitro.

Gabungan kedua-dua komponen yang dilarutkan dalam dimetilsulfoksida (DMSO) malah meningkatkan kematian sel, walaupun kesan ini tidak diperhatikan dalam keadaan yang dirawat dengan amilorida sahaja. Dalam hal ini, mereka mencadangkan bahawa DMSO harus digunakan dengan berhati-hati dalam eksperimen neuroprotektifTs.

Mengenai penyakit Alzheimer (AD) dan fungsi ingatan otak, kertas ulasan oleh Kim et al. [10] memberi tumpuan kepada perkembangan terkini dalam kesan bermanfaat adiponektin pada AD dan mekanisme potensinya yang berkaitan dengan pelbagai ubat adiponektin dalam rawatan AD.

Menggunakan model tetikus AD, Gonzalo-Gobernado et al. [11] mengamati bahawa pentadbiran intraperitoneal faktor pertumbuhan hati (LGF) memulihkan defisit kognitif dan mengurangkan kandungan amiloid- (A ) dalam tikus APPswe yang terlalu mengekspresikan mutasi APP Sweden, dengan deposit plak A dalam hippocampus dan korteks serebrum.

Ye et al. [12] melaporkan bahawa phosphatidylserine yang berasal dari kacang soya, fosfolipid membran, meningkatkan fungsi ingatan dalam tikus defisit ingatan oleh trimethyltin, neurotoksin yang menjejaskan otak. Dalam kajian manusia oleh Piotrowicz et al. [13], BDNF meningkat selepas bersenam dalam atlet normoxia dan hipoksia tetapi prestasi kognitif tidak bertambah baik oleh ketinggian akut BDNF.

Sesungguhnya, BDNF memainkan peranan penting dalam pertumbuhan neuron dan keplastikan sinaps neuron. Peranan BDNF dalam keplastikan neuron dan perlindungan saraf telah diserlahkan dalam kajian oleh Colucci-D'Amato et al. [14].

Sawan merosot fungsi otak. Huang et al. [15] menunjukkan bahawa pengkoaktivator reseptor diaktifkan proliferator peroksisom 1- (PGC-1 ) yang diaktifkan oleh statusepilepticus mengawal laluan VEGF/VEGFR2 (reseptor 2) melalui mitogenactivated protein kinase kinase (MEK)/terkawal isyarat ekstraselular kinase (ERK) memberi isyarat dan mempamerkan kesan neuroprotektif terhadap kematian neuron dalam hippocampus tikus.

Dalam hal ini, VEGF memainkan peranan penting sebagai faktor pelindung saraf dalam tisu saraf. Kajian oleh Silva-Hucha et al. [16] meringkaskan sumbangan VEGF kepada perbezaan antara sistem okulomotor dan neuron motor lain tentang kerentanan kepada degenerasi.

Di dalam otak, spesies oksigen reaktif (ROS) meningkatkan kerentanan terhadap kerosakan nada otak dan defisit fungsi. Tahap ROS yang tidak normal dikawal oleh mekanisme pertahanan selular antioksidan dalam otak.

Kertas ulasan oleh Lee et al. [17]membentangkan peranan pelbagai antioksidan dalam otak dan mencadangkan potensi antioksidan untuk melindungi otak daripada penghinaan oksidatif.

Menggunakan kultur kutu hippocampals organik (OHSC), Lee et al. [18] mendapati bahawa rawatan asid askorbik (antioksidan) berkesan untuk kemandirian neuron dalam OHSC selepas penghinaan asid kainik (KA), tetapi kesan perlindungannya berbeza bergantung pada penuaan OHSC.

Dalam penyakit Parkinson(PD), tekanan oksidatif yang disebabkan oleh ROS adalah punca utama kematian sel dopaminergik.

Meniru sindrom seperti PD untuk mendorong kematian sel melalui tekanan oksidatif mitokondria, Haque et al. [19] menggunakan neurotoksin termasuk 1-metil-4-ion phenylpyridinium (MPP+) dan hidrogen peroksida (H2O2) dalam sel neuroblastoma dopaminergik manusia dan mendapati bahawa perencatan farmakologi oleh antagonis terpilih reseptor bergandingan protein G 4(GPR4). ) atau pemadaman genetik GPR4 mengurangkan kematian sel apoptosis melalui modulasi isyarat kalsium yang dimediasi phosphatidylinositol biphosphate (PIP2).

Seperti yang dilaporkan dalam banyak kajian terdahulu dan Isu Khas ini, mekanisme perlindungan saraf adalah kompleks.

Memahami mekanisme terperinci yang mendasari perlindungan saraf boleh membawa kepada pembangunan strategi terapeutik yang berkesan untuk pencegahan kematian neuron dan peningkatan pemulihan fungsi daripada kecederaan saraf atau degenerasi neuro.

Pembiayaan: Kerja ini disokong oleh Program Penyelidikan Sains Asas melalui National ResearchFoundation of Korea (NRF) yang dibiayai oleh Kementerian Pendidikan (MOE) (NRF-2020R1A2C3008481).

Penyata Lembaga Semakan Institusi: Tidak berkenaan.

Kenyataan Persetujuan Termaklum: Tidak berkenaan.

Pernyataan Ketersediaan Data: Tidak berkenaan.

Penghargaan: Saya ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pengarang atas sumbangan cemerlang mereka kepada Isu Khas ini, para penyemak untuk penilaian manuskrip mereka, dan kakitangan editorial IJMS atas bantuan mereka.

Konflik Kepentingan: Pengarang mengisytiharkan tiada konflik kepentingan.

Rujukan

1. Dong, X.; Gao, J.; Su, Y.; Wang, Z. Perubatan nano untuk strok iskemia. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7600. [CrossRef] [PubMed]

2. Josiah, SS; Meor Azlan, NF; Zhang, J. Menyasarkan laluan WNK-SPAK/OSR1 dan pengangkut kation-klorida untuk terapi strok. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 1232. [CrossRef] [PubMed]

3. Kang, BS; Choi, OLEH; Kho, AR; Lee, SH; Hong, DK; Jeong, JH; Kang, DH; Park, MK; Suh, SW Perencat penukar thesodium–hydrogen-1 (NHE-1), amilorida, pengumpulan zink berkurangan dan kematian neuron hippocampal selepas iskemia.Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 4232. [CrossRef] [PubMed]

4. Hong, DK; Kho, AR; Lee, SH; Jeong, JH; Kang, BS; Kang, DH; Park, MK; Park, K.-H.; Lim, M.-S.; Choi, OLEH; et al. Perencatan transientreceptor potential melastatin 2 (TRPM2) oleh antioksidan, N-acetyl-L-cysteine, mengurangkan kematian neuron akibat iskemia serebrum global. Int. J. Mol. Sci. 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; et al.Kekurangan piridoksin memburukkan lagi kerosakan neuron selepas iskemia dengan meningkatkan tekanan oksidatif dan mengurangkan sel-sel yang membiak dan neuroblas dalam hippocampus gerbil. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 5551. [CrossRef] [PubMed]

6. Markosyan, V.; Safiullov, Z.; Izmailov, A.; Fadeev, F.; Sokolov, M.; Kuznetsov, M.; Trofimov, D.; Kim, E.; Kundakchyan, G.;Gibadullin, A.; et al. Terapi gen tiga pencegahan mengurangkan akibat negatif kecederaan otak akibat iskemia selepas pemodelan strok pada tikus. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6858. [CrossRef]

7. Tanioka, M.; Taman, WK; Park, J.; Lee, JE; Lee, BH Lipid emulsi meningkatkan pemulihan fungsi dalam model haiwan strok.Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7373. [CrossRef] [PubMed]

8. Mitroshina, EV; Krivoosov, MI; Burmistrov, DE; Savyuk, MO; Mishchenko, TA; Ivanchenko, MV; Vedunova, MVSTandatangan tindak balas disatukan astrosit kepada faktor iskemia secara in vitro. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7952. [CrossRef][PubMed]

9. Ort, J.; Kremer, B.; Grüßer, L.; Blaumeiser-Debarry, R.; Clusmann, H.; Coburn, M.; Höllig, A.; Lindauer, U. Gagal neuroprotectionof gabungan perencatan saluran kalsium jenis L dan ASIC1a dengan nimodipine dan amilorida. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 8921.[CrossRef] [PubMed]

10. Kim, JY; Barua, S.; Jeong, YJ; Lee, JE Adiponectin: Pengawal selia yang berpotensi dan sasaran terapeutik obesiti dan penyakit Alzheimer. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6419. [CrossRef]

11. Gonzalo-Gobernado, R.; Perucho, J.; Vallejo-Muñoz, M.; Casarejos, MJ; Reimers, D.; Jiménez-Escrig, A.; Gómez, A.; Ulzurrun deAsanza, GM; Bazán, E. Faktor pertumbuhan hati "LGF" sebagai agen terapeutik untuk penyakit Alzheimer. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 9201.[CrossRef]

12. Ye, M.; Han, BH; Kim, JS; Kim, K.; Shim, I. Kesan neuroprotektif fosfatidilserin kacang pada defisit ingatan yang disebabkan oleh TMT dalam model tikus. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 4901. [CrossRef] [PubMed]

For more information:1950477648nn@gmail.com