Nörotrofik faktörler - Neurotrophic factors

Nörotrofik faktörler ( NTF'ler ), hem gelişen hem de olgun nöronların  büyümesini, hayatta kalmasını ve farklılaşmasını destekleyen  - neredeyse tamamı peptit veya küçük protein olan - bir biyomolekül ailesidir . Çoğu NTF, trofik etkilerini , genellikle bir reseptör tirozin kinaz olan tirozin kinazlar aracılığıyla sinyal vererek nöronlar üzerinde gösterir . Olgun sinir sisteminde nöronların hayatta kalmasını sağlarlar, sinaptik plastisiteyi indüklerler ve uzun süreli anıların oluşumunu modüle ederler. Nörotrofik faktörler ayrıca merkezi sinir sistemi ve periferik sinir sistemindeki nöronların başlangıçtaki büyümesini ve gelişimini destekler ve test tüplerinde ve hayvan modellerinde hasarlı nöronları yeniden büyütme yeteneğine sahiptirler. Gelişmekte olan aksonların büyümesine rehberlik etmek için hedef doku tarafından bazı nörotrofik faktörler de salınır . Çoğu nörotrofik faktör üç aileden birine aittir: (1) nörotrofinler , (2) glial hücre dizisinden türetilen nörotrofik faktör ailesi ligandları (GFL'ler) ve (3) nöropoietik sitokinler. Her ailenin kendi farklı hücre sinyal mekanizmaları vardır , ancak ortaya çıkan hücresel tepkiler sıklıkla örtüşür.

Şu anda, nörotrofik faktörler, akson büyümesini ve rejenerasyonunu yönlendirmek için in vivo gerekli olduklarından, biyoyapay sinir kanallarında kullanım için yoğun bir şekilde araştırılmaktadır . Çalışmalarda, nörotrofik faktörler normalde hücrelerin ve spesifik topografyaların eklenmesiyle oluşturulan biyolojik ve fiziksel ipuçları gibi diğer tekniklerle birlikte kullanılır. Nörotrofik faktörler, iskele yapısına sabitlenebilir veya sabitlenmeyebilir, ancak sabit, kontrol edilebilir gradyanların oluşturulmasına izin verdiği için immobilizasyon tercih edilir. Nöral ilaç verme sistemleri gibi bazı durumlarda, belirli zamanlarda ve belirli miktarlarda seçici olarak serbest bırakılabilecekleri şekilde gevşek bir şekilde hareketsiz hale getirilirler.

nörotrofik faktörlerin listesi

Nörotrofik faktörler hakkında daha fazla bilgi keşfedilmesine rağmen, bunların sınıflandırılması farklı hücresel mekanizmalara dayanmaktadır ve bunlar üç ana ailede gruplandırılmıştır: nörotrofinler , CNTF ailesi ve GDNF ailesi .

nörotrofinler

Beyinden türetilen nörotrofik faktör

Beyin kaynaklı nörotrofik faktör (BDNF) yapısal olarak NGF, NT-3 ve NT-4 /5'e benzerdir ve NT-4 ile TrkB reseptörünü paylaşır . Beyin kaynaklı nörotrofik faktör/TrkB sistemi , farelerin timüsünde incelendiği gibi timositin hayatta kalmasını destekler . Diğer deneyler, BDNF'nin nöronal hayatta kalma için diğer faktörlerden daha önemli ve gerekli olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, bu telafi edici mekanizma hala bilinmemektedir. Spesifik olarak, BDNF dorsal kök ganglion nöronlarının hayatta kalmasını destekler . Kesik bir TrkB'ye bağlı olduğunda bile, BDNF hala büyüme ve gelişme rolleri gösterir. BDNF (homozigot (-/-)) olmadan fareler son üç hafta hayatta kalamazlar.

Gelişim dahil, BDNF, görsel korteksin gelişiminde, nörojenezi arttırmada ve öğrenme ve hafızayı iyileştirmede önemli düzenleyici rollere sahiptir . Spesifik olarak, BDNF hipokampus içinde hareket eder . Çalışmalar, kortikosteron tedavisinin ve adrenalektominin hipokampal BDNF ekspresyonunu azalttığını veya arttırdığını göstermiştir. İnsan ve hayvan çalışmaları arasında tutarlı olarak, tedavi edilmemiş majör depresyonu olanlarda BDNF seviyeleri azalır . Ancak BDNF düzeyleri ile depresyon arasındaki ilişki tartışmalıdır.

Sinir büyüme faktörü

Sinir büyüme faktörü (NGF), miyelinasyonu ve nöronların farklılaşmasını desteklemek için yüksek afiniteli reseptör TrkA'yı kullanır . Çalışmalar, NGF'nin düzensizliğinin hiperaljezi ve ağrıya neden olduğunu göstermiştir . NGF üretimi, iltihaplanma derecesi ile yüksek oranda ilişkilidir . NGF'nin eksojen uygulamasının doku iltihabını azaltmaya yardımcı olduğu açık olsa da, moleküler mekanizmalar hala bilinmemektedir. Ayrıca, diğer koşulların yanı sıra stres zamanlarında, bağışıklık hastalığı sırasında ve astım veya artrit ile kan NGF seviyeleri artar .

nörotrofin-3

Nörotrofin ailesi içindeki nörotrofik faktörler yaygın olarak bir protein tirozin kinaz reseptörüne (Trk) sahipken , Neurotrophin-3 (NT-3) benzersiz bir reseptör olan TrkC'ye sahiptir . Aslında, farklı reseptörlerin keşfi, bilim adamlarının NT-3'ü anlama ve sınıflandırmasını farklılaştırmaya yardımcı oldu. NT-3, bu sınıfın diğer üyeleriyle benzer özellikleri paylaşır ve nöronal hayatta kalmada önemli olduğu bilinmektedir. NT-3 proteini timus , dalak , bağırsak epitelinde bulunur, ancak her organın işlevindeki rolü hala bilinmemektedir.

nörotrofin-4

CNTF ailesi

CNTF nörotrofik faktör ailesi, siliyer nörotrofik faktör (CNTF), lösemi inhibitör faktör (LIF), interlökin-6 (IL-6), prolaktin , büyüme hormonu , leptin , interferonları (yani interferon-α, -β ve - γ ) ve onkostatin M .

siliyer nörotrofik faktör

Siliyer nörotrofik faktör , embriyonik motor nöronları , dorsal kök ganglion duyu nöronlarını ve siliyer nöron hipokampal nöronları etkiler . Yapısal olarak lösemi inhibitör faktör (LIF), interlökin 6 (IL-6) ve onkostatin M (OSM) ile ilişkilidir . CNTF, sıçanlarda ve farelerde motor nöronların dejenerasyonunu önler, bu da farelerin hayatta kalma süresini ve motor fonksiyonunu arttırır. Bu sonuçlar, eksojen CNTF'nin insan dejeneratif motor nöron hastalıkları için terapötik bir tedavi olarak kullanılabileceğini düşündürmektedir . Ayrıca kilo kaybına neden olduğu için beklenmedik leptin benzeri özelliklere sahiptir .

GDNF ailesi

Ligandların GDNF sınıfı içerir glial hücre çizgisi türevli nörotrofik faktör (GDNF) artemin , nörturin ve persefin .

Glial hücre hattı kaynaklı nörotrofik faktör

Glial hücre dizisinden türetilen nörotrofik faktör (GDNF), başlangıçta bir glioma hücresinden türetilen hayatta kalma promotörü olarak tespit edildi . Daha sonraki çalışmalar, GDNF'nin bir reseptör tirozin kinaz ve yüksek afiniteli bir ligand bağlayıcı ortak reseptör GFRa kullandığını belirledi . GDNF, dopaminerjik (DA) nöronlar için özellikle güçlü bir afiniteye sahiptir . Spesifik olarak, çalışmalar GDNF'nin DA nöronları için MPTP toksinlerine karşı koruyucu bir rol oynadığını göstermiştir. Ayrıca embriyonik sıçanların motor nöronlarında da tespit edilmiştir ve gelişime yardımcı olduğu ve aksotomiyi azalttığı ileri sürülmüştür .

Artemin

nörturin

Persefin

efrinler

Ephrins nörotrofik faktörleri ailesidir olduğu aracılığıyla sinyal eph reseptörleri , bir sınıf reseptör tirozin kinazların ; ephrins ailesi efrin içerir A1 , A2 , A3 , A4 , A5 , B1 , B2 ve B3 .

EGF ve TGF aileleri

Nörotrofik faktörlerin EGF ve TGF aileleri, epidermal büyüme faktörü , neuregulinler , dönüştürücü büyüme faktörü alfa ( TGFa ) ve dönüştürücü büyüme faktörü beta'dan (TGFβ) oluşur. Reseptör tirozin kinazlar ve serin/treonin protein kinazlar aracılığıyla sinyal verirler .

Diğer nörotrofik faktörler

Nörotrofik faktörler olarak tanımlanan diğer birkaç biyomolekül şunları içerir: glia olgunlaşma faktörü , insülin , insülin benzeri büyüme faktörü 1 (IGF-1), vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF), fibroblast büyüme faktörü (FGF), trombosit kaynaklı büyüme faktörü ( PDGF), hipofiz adenilat siklaz aktive edici peptit (PACAP), interlökin-1 (IL-1), interlökin-2 (IL-2), interlökin-3 (IL-3), interlökin-5 (IL-5), interlökin -8 (IL-8), makrofaj koloni uyarıcı faktör (M-CSF), granülosit-makrofaj koloni uyarıcı faktör (GM-CSF) ve nörotaktin .

Referanslar