Neural death, co to jest i dlaczego jest produkowane?

Wszystkie neurony w naszym ciele mają cykl życia. Tworzą się, żyją, pełnią swoje funkcje, w końcu umierają i są zastępowani. W rzeczywistości jest to coś, co dzieje się stale w różnych systemach organizmu.

Jednak układ nerwowy jest szczególnym przypadkiem, w którym po osiągnięciu dorosłości nowe neurony prawie nie będą produkowane. A ci, których już mamy, nie będą żyć wiecznie: stopniowo i z różnych powodów będą degenerować się i umierać. Dlatego w tym artykule będziemy rozmawiać o śmierci neuronów i dwóch głównych procesach, aby tak się stało.

Czym jest śmierć neuronów?

Pojęcie śmierci neuronalnej odnosi się, jak sama nazwa wskazuje, do śmierci komórek nerwowych zwanych neuronami. Zakłada to szereg reperkusji wielkiego ciągu, na przykład fakt, że komórka nie będzie już w stanie wywierać swojej funkcji przekazywania informacji (co spowoduje zmniejszenie wydajności mózgu lub nawet utratę funkcji w zależności od ilości, powierzchni i funkcje martwych komórek).

Jednak nie ogranicza się do tego i jest tak, że śmierć neuronu może mieć wpływ na sąsiednie komórki: zakłada istnienie pewnych pozostałości, które chociaż mogą być zwykle wyeliminowane przez system, mogą również dotrzeć do pozostań w nim i zakłócaj normalne funkcjonowanie mózgu.

Proces, w którym umiera neuron, może się znacznie różnić w zależności od jego przyczyn, jak również wyniki wspomnianej śmierci. Ogólnie uważa się, że istnieją dwa główne typy śmierci neuronalnej: ten, który jest wytwarzany naturalnie przez samą komórkę lub apoptozę i ten wywołany przez uszkodzenia lub martwicę.

Neuronalna zaprogramowana śmierć: apoptoza

Ogólnie rzecz biorąc, uważamy, że śmierć neuronów jest czymś negatywnym, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że po osiągnięciu dorosłości praktycznie nie powstają nowe neurony (choć odkryto pewne obszary, w których występuje neurogeneza). Ale śmierć neuronów nie zawsze jest negatywna, a faktem jest, że w całym naszym rozwoju są nawet określone momenty, w których jest zaprogramowany. Mówimy o apoptozie.

Apoptoza sama w sobie jest zaprogramowaną śmiercią komórek ciała, co pozwala na rozwój poprzez pozbycie się zbędnego materiału. Jest to śmierć komórki, która jest korzystna (zazwyczaj) dla ciała i służy do rozwoju lub walki z możliwymi uszkodzeniami i chorobami (chore lub szkodliwe komórki są usuwane). Proces ten charakteryzuje się tym, że wymaga wytworzenia energii, która nie może być przeprowadzona w nieobecności ATP (trójfosforan adenozyny, substancja, z której komórki uzyskują energię).

Na poziomie mózgu dzieje się to szczególnie w czasie przycinania neuronów lub synaptów, w którym umiera wysoki odsetek neuronów, które rozwinęły się w pierwszych latach, aby umożliwić bardziej efektywną organizację systemu. Umrzeć neurony, które nie tworzą wystarczająco silnych synaps, ponieważ nie są regularnie używane a te z częstszego użytkowania pozostają. Pozwala to na nasze dojrzewanie i zwiększoną wydajność w wykorzystaniu zasobów psychicznych i dostępnej energii. Innym razem apoptoza występuje również podczas starzenia, chociaż w tym przypadku konsekwencje powodują postępującą utratę zdolności.

W procesie apoptozy neuronalnej sama komórka generuje sygnały biochemiczne (albo przez indukcję dodatnią, w której receptory receptorów błonowych wiążą się z pewnymi substancjami, albo przez indukcję negatywną lub mitochondrialną, w której utracona jest zdolność do tłumienia pewnych substancji). wytwarzałyby aktywność enzymów apoptotycznych), które powodują ich kondensację i zmianę cytoplazmy, błony komórkowej, jądra komórkowego do zapadnięcia się i fragmentacji DNA. Wreszcie komórki mikrogleju kończą fagocytowaniem i eliminują pozostałości martwych neuronów, tak że nie generują zakłóceń normatywnego funkcjonowania mózgu.

Specjalny rodzaj apoptozy nazywany jest anoikis, w którym komórka traci kontakt z materiałem macierzy zewnątrzkomórkowej, co kończy się jej śmiercią z powodu braku możliwości komunikowania się.

Martwica: śmierć z powodu kontuzji

Ale śmierć neuronów nie występuje tylko w zaprogramowany sposób, jako sposób na poprawę wydajności systemu. Mogą również umrzeć z przyczyn zewnętrznych, takich jak obrażenia, infekcje lub zatrucie. Ten rodzaj śmierci komórek jest znany jako martwica.

Martwica nerwowa to śmierć neuronów spowodowana wpływem czynników zewnętrznych, zwykle o charakterze szkodliwym. Ta śmierć neuronów jest w większości szkodliwa dla pacjenta. Nie wymaga użycia energii, będąc pasywną śmiercią neuronalną. Neuron jest niezrównoważony przez uszkodzenie i traci kontrolę nad swoją osmozą, przerywając błonę komórkową i uwalniając jej zawartość. Zwykle te szczątki wywołują reakcję zapalną, która może wywoływać objawy zróżnicowane. Wręcz przeciwnie, dzieje się tak w apoptozie, że mikroglej nie może prawidłowo fagocytować martwych komórek, pozostałe resztki mogą powodować zakłócenia w operacji normatywnej. I chociaż z czasem ulegają fagocytozie, nawet jeśli zostaną wyeliminowane, pozostawiają bliznę tkanki włóknistej, która zakłóca obwód neuronalny.

Ważne jest, aby pamiętać, że martwica może się również pojawić, jeśli utrata ATP wystąpi w procesie apoptozy. Ponieważ system potrzebuje energii do wytworzenia apoptozy, jeśli zabraknie neuronów, śmierć nie może nastąpić w zaprogramowany sposób, tak że chociaż dany neuron umiera, proces ten nie może zostać zakończony, co spowoduje, że dana śmierć będzie martwicza.

Martwica nerwowa może wystąpić z wielu przyczyn. Powszechnie występuje przed procesami takimi jak niedotlenienie lub niedotlenienie, wypadki mózgowo-naczyniowe, urazy głowy lub infekcje. Znana jest również śmierć neuronów przez ekscytotoksyczność, w której neurony obumierają z powodu nadmiernego wpływu glutaminianu (głównego wzbudnika aktywności mózgu), jak to ma miejsce przed niektórymi przedawkowaniami leku lub zatruciem lekiem.

Wpływ śmierci neuronów na demencję i zaburzenia neurologiczne

Możemy obserwować śmierć neuronów w wielu sytuacjach, nie wszystkie z nich mają charakter kliniczny. Warto jednak podkreślić niedawno odkryte zjawisko w związku między demencją a śmiercią neuronów.

Z wiekiem nasze neurony robią to z nami, umierając przez całe nasze życie. Mikroglej jest odpowiedzialny za ochronę układu nerwowego i fagocytozę pozostałości martwych neuronów (poprzez procesy apoptotyczne), tak że mimo utraty zdolności mózg zwykle pozostaje zdrowy w granicach normalnego starzenia się.

Jednakże ostatnie badania wydają się wskazywać, że u osób z demencją, takich jak choroba Alzheimera lub z padaczką, mikroglej nie wywierają działania na fagocytozę martwych komórek, pozostawiając resztki, które powodują zapalenie otaczających tkanek. Oznacza to, że nawet jeśli utracona zostanie masa mózgu, nadal pozostają szczątki i tkanka bliznowata, które w miarę gromadzenia się coraz bardziej szkodzą wydajności reszty mózgu, ułatwiając większą śmierć neuronów..

Chociaż są to niedawne eksperymenty, które należy powtórzyć, aby uzyskać więcej danych i zniekształcić wyniki, dane te mogą nas lepiej zrozumieć proces pogarszania się układu nerwowego, abyśmy mogli ustanowić lepsze strategie i metody leczenia w celu złagodzenia niszczenia neuronów. i być może, na dłuższą metę, powstrzymać choroby, które są nadal nieuleczalne.

Odnośniki bibliograficzne:

• Consentino, C. (1997). Apoptoza i układ nerwowy. Roczniki Wydziału Lekarskiego, 58 (2). Narodowy Uniwersytet San Marcos.
• Becerra, L.V.; Pepper, H.J. (2009). Neuronalna apoptoza: różnorodność sygnałów i typów komórek. Medical Colombia 40 (1): 125-133.Universidad del Valle. Wydział Zdrowia. Kolumbia.
• Abiega, O. i in. (2016). Nadczynność neuronów zaburza mikrogradanty ATP, upośledza ruchliwość mikrogleju i zmniejsza ekspresję receptora fagocytarnego, wywołując apoptozę / rozprzęganie fagocytozy mikroglejowej. PLoS Biology.