I nevrale toget vraket som hjerneslag, dreper cutoff av oksygen hjerneceller gjennom en opphoping av syre, samt av overexciting reseptorer på overflaten av hjerneceller.
Nå har forskere utforske detaljerte mekanismen for denne excitotoxicity og acidotoxicity oppdaget hvordan en snikende kjede av molekylære hendelser bidrar til skaden sin. I en artikkel i Neuron , Jun Gao og kolleger sier at deres funn kunne bidra til utvikling av narkotika for å beskytte mot den molekylære "kabalen" som produserer slike letalitet.
I sine eksperimenter, oppdaget forskerne den molekylære mekanismen linking to viktige komponenter av neuronal skade på grunn av oksygenmangel, eller iskemi. En komponent er en type reseptor som kalles en NMDA reseptor (NMDAR). Denne reseptoren er utløst av glutamat, som er kjent for å være utgitt under iskemi.
Den andre komponenten av neuronal skade som de studerte er en "syre-sensing ion-kanal," (ASIC) - i utgangspunktet, en pore-lignende protein i membraner i nevroner. Som svar på syre utløst av iskemi, ASIC åpent innrømme kalsium inn i cellen, og kalsium overbelastning er sentral i neuronal død.
I sine eksperimenter, Gao og kolleger indusert iskemi i rottehjerner, eller fratatt dyrket nevroner av oksygen, og analysert den molekylære effekter. Deres analyser viste at slike deprivasjon utløste NMDARs, som i sin tur aktiverte en viktig celle bryter kalt CaMKII. Dette enzymet, de fant, virker på en bestemt ASIC, kalt ASIC1a, til stor styrke sin følsomhet til syre indusert ved iskemi. Denne økte følsomheten fører til at ASIC kanalen å åpne og oversvømme neuron med dødelige doser av kalsium.
Viktigere, forskerne fant i kulturer av nevroner som legemidler som hemmet NMDAR eller CaMKII hindret iskemi-induserte forbedring av ASIC følsomhet, samt neuronal død.
"I sammendraget, gir vår rapport en funksjonell kobling mellom NMDAR-mediert exitotoxicity og ASIC-mediert acidotoxicity indusert ved iskemi, som er kjent for å forårsake overdreven glutamat release og acidose. Både NMDARs og [kalsium permeable] ASIC har nå vært innblandet i iskemisk neuronal skade.
"Våre funn ... kaster nytt lys over utviklingen av terapeutiske midler mot excitotoxic og acidotoxic neuronal skade," konkluderte forskerne. Også lagt de, ettersom slike NMDARs og ASIC1a er involvert i beslag og smerte sensasjon ", en lignende kobling mellom disse to kanalene er sannsynlig i disse sykdommene også."
http://www.neuron.org/