Krysstale mellom nevron- og gliaceller i oksidativ skade og nevrobeskyttelse del 1

Abstrakt:

For å motvirke oksidativt stress og assosierte hjernesykdommer, systemer antioksidanter redningsceller fra oksidativt stress ved å nøytralisere reaktive oksygenarter og bevare generregulering.

Forholdet mellom antioksidant stress og hukommelse er et tema av stor bekymring. I det moderne liv forverrer stresset og miljøforurensningen vi står overfor produksjonen av frie radikaler og oksidativt stress, som kan ha negative effekter på kroppen vår, inkludert skade på hjernen og minnene våre.

Vi trenger imidlertid ikke å bekymre oss for disse problemene. Forskere har bevist at ved å gi passende antioksidanter, er det mulig å effektivt redusere produksjonen av frie radikaler og bekjempe oksidativt stress. Dette gir oss en enkel, men effektiv måte å forbedre hukommelsen på.

Ulike antioksidanter har vist seg å beskytte hjerneceller mot skade forårsaket av oksidativt stress. Disse antioksidantene inkluderer vitamin E, vitamin C, karotenoider, selen og mer. Forskere tror at når kroppen vår oversvømmes med disse antioksidantene, har hjernen vår mer beskyttelse mot angrep fra frie radikaler og oksidativt stress.

I tillegg kan moderat trening også hjelpe oss å bekjempe frie radikaler og oksidativt stress. Regelmessig trening forbedrer oksygeninntaket, øker blodstrømmen og øker kroppens evne til å produsere antioksidanter. Disse prosessene hjelper oss til syvende og sist med å forbedre hukommelsen vår, noe som gjør oss mer fokuserte og i stand til å huske ting bedre.

Til slutt, i dagliglivet, bør kostholdet vårt også ta hensyn til kombinasjonen. Vi bør sørge for at vi inntar riktig mengde vitaminer, mineraler og kostfiber i måltidene våre, som hjelper oss å bedre motstå frie radikaler og oksidativt stress. Samtidig bør vi unngå å spise mat med mye fett og for mye sukker for å unngå å produsere mer skadelige forbindelser.

Kort sagt, forholdet mellom antioksidant stress og hukommelse er uadskillelig. Vi kan beskytte hjernen vår mot skaden av oksidativt stress og skape en bedre opplevelse ved å forbedre hukommelsen vår gjennom riktig kosthold, trening og kosttilskudd. Så la oss starte fra nå av og ta aktive tiltak for å beskytte vår kropp og hukommelse, og leve et liv fullt av styrke og vitalitet! Det kan sees at vi trenger å forbedre hukommelsen, og Cistanche deserticola kan forbedre hukommelsen betydelig fordi Cistanche deserticola er et tradisjonelt kinesisk medisinsk materiale som har mange unike effekter, hvorav en er å forbedre hukommelsen. Effekten av Cistanche deserticola kommer fra de mange aktive ingrediensene den inneholder, inkludert garvesyre, polysakkarider, flavonoidglykosider, etc. Disse ingrediensene kan fremme hjernens helse gjennom en rekke forskjellige veier.

Klikk vet 10 måter å forbedre hukommelsen

Det er nødvendig å forstå kommunikasjonen og interaksjonene mellom hjerneceller, inkludert nevroner, astrocytter og mikroglia, for å forstå oksidativt stress og antioksidantmekanismer.

Her gjennomgås glias rolle i beskyttelsen av nevroner mot oksidativ skade og glia-nevroncrosstalk for å opprettholde antioksidantforsvarsmekanismer og hjernebeskyttelse.

Den første delen av denne gjennomgangen fokuserer på rollen til glia i de morfologiske og fysiologiske endringene som kreves for hjernens homeostase under oksidativt stress og antioksidantforsvarsmekanismer. Den andre delen fokuserer på den essensielle krysstalen mellom nevroner og glia for redoksbalanse i hjernen for beskyttelse mot oksidativt stress.

Nøkkelord: nevron-glia interaksjon; astrocytt; mikroglia; oksidativ skade; nevrobeskyttelse.

1. Introduksjon

Hjernen er svært utsatt for oksidativ skade på grunn av sin høye hastighet av oksidativ metabolsk aktivitet, intens produksjon av reaktive oksygenmetabolitter, svak antioksidantkapasitet, relativt høyt lipidinnhold, høye energibehov, ikke-replikerende nevronalceller og høye membranoverflate-til-cytoplasma-forhold .

Følgelig induserer oksidativ skade nevrodegenerativ sykdom [1,2]. Spesielt øker reaktive oksygenarter (ROS) sårbarheten for hjernecelleskade og funksjonsnedgang via en redoksubalanse mellom pro-oksidant- og antioksidantmidler, som induserer dannelsen av frie radikaler og andre reaktive molekyler. Det har vært flere studier på nevrobeskyttelse og redning av nevroner etter oksidativ skade [3,4].

For å utvikle nye terapeutiske intervensjoner og diagnostisere sykdommene som er et resultat av oksidativ hjerneskade, er det nødvendig å forstå de fysiologiske funksjonene til hjerneceller og krysstalen mellom dem. Astrocytter er viktige for hjernens homeostase fordi de gir næring til nevroner, opprettholder integriteten til blod-hjerne-barrieren, regulerer synapseaktivitet og behandler cellemetabolitter [5].

Mikroglia er avgjørende fordi de fungerer som makrofager i hjernen og reagerer raskt på forstyrrelser i hjernen [6]. Målretting av interaksjonen mellom astrocytter, mikroglia og andre hjerneceller kan stoppe eller reversere oksidativ skade, noe som resulterer i nevrobeskyttelse.

Spesifikke glialcellebaserte diagnostiske tilnærminger som oppdager gliacellesignalveier ved bruk av biomarkører eller nevroavbildning kan identifisere individer med risiko for nevronal dysfunksjon mye tidligere og mer presist, og disse biomarkørene kan tillate overvåking av progresjon og/eller restitusjon av oksidativ sykdom.

Denne anmeldelsen oppsummerer den nåværende kunnskapen om de fysiologiske rollene og funksjonene til astrocytter og mikroglia som respons på oksidativ stress, deres interaksjoner med nevroner og deres nevrobeskyttende evner.

2. Hjernens sårbarhet for oksidativt stress

Oksidativt stress, som kan induseres av ulike mekanismer, spiller en avgjørende rolle intern død og hjernedysfunksjon og induserer nevrodegenerative sykdommer, inkludert Alzheimers sykdom (AD), Parkinsons sykdom (PD), aldring og andre nevrodegenerative sykdommer [7–9].

Hjernen krever store mengder adenosintrifosfat (ATP) og bruker over 25 % av den sirkulerende glukosen og 20 % av total basal oksygen (O2) for å opprettholde nevronal aktivitet [10,11]. Imidlertid kan glukoseforbruk indusere oksidativt stress ved å inaktivere proteiner gjennom dannelse av avanserte glykeringssluttprodukter, og oksygenutnyttelse kan produsere ROS og reaktive nitrogenarter (RNS) via endogene mekanismer under cellulær respirasjon [12,13].

ROS/RNS-produksjon skjer i stor grad under oksidativ fosforylering, og økt frie radikalproduksjon spiller en avgjørende rolle i nevronal død. Når ROS/RNS-produksjonen overstiger rensekapasiteten til antioksidantresponssystemet, oppstår omfattende proteinnedbrytning, lipidoksidasjon og DNA-degenerasjon og induserer deretter et overdrevent og patologisk tap av nevroner [14,15].

Den primære mekanismen for oksidativ celledød er dannelsen av ROS og mitokondrier dysfunksjon.

Enkeltelektronreaksjoner produserer reaktive molekyler som uønskede biprodukter av respirasjon eller som et resultat av overflødige forsvarsmekanismer. ROS/RNS inkluderer enkeltoksygen, superoksidanionradikaler, hydroksylradikaler, hydrogenperoksid, nitrooksid og peroksynitrittanioner [16].

Disse ustabile molekylene ødelegger cellulære lipider og proteiner og aktiverer følgelig intracellulær ROS-produksjon via nikotinamidadenindinukleotidfosfat (NADPH) og elektrontransportkjeden. Gjennom cellemembranen brukes NADPH som en elektrondonor for elektronoverføringer, og til slutt reduseres molekylært oksygen til ROS [17].

Mitokondriene er hovedstedene for intracellulær ROS-produksjon og målene for ROS-indusert skade. Langsom elektronoverføring under respirasjonskjeden øker ROS-produksjonen og skader antioksidantsystemet alvorlig [18]. Sekundære mekanismer for celledød via ROS-produksjon er eksitotoksisitet, jernmetabolisme, cytokiner, pyroptose og nekroptose.

Den overdrevne frigjøringen av glutamat og en tilstrømning av Ca2+ forårsaker kalsiumoverbelastning i nevroner og en forstyrrelse i intracellulær Ca2+-homeostase, som kan forsterke eksitotoksisiteten ved å føre til ROS-produksjon [19]. Jernavhengig oksidativt stress også forårsaker forverring av hjernens funksjon. Når en overbelastning av jern overvelder en celles avgiftningssystemer, øker jerninnholdet (spesielt Fe2+) og fremmer omdannelsen av H2O2 til •OH gjennom Fenton-reaksjonen, og forsterker derved oksidativt stress [20].

Inflammatoriske celler, immunfaktorer og kjemokiner kan frigjøre skadelige forbindelser og cytokiner som forverrer oksidativt stress og svekker nevroner. Mikroglia, som er viktig for redoksstabilitet, aktiverer NADPH-oksidase (NOX) og nitrogenoksidsyntase (NOS) enzymer, noe som fører til økt produksjon av ROS og RNS [21,22]. Astrocytter stimulerer aktivering og spredning av mikroglia, som produserer mange inflammatoriske mediatorer i hjernen. Pyroptose er en annen type inflammatorisk programmert celledød.

Den leucin-rik-gjenta (NLR) pyrin-domene-inneholdende3 (NLRP3) inflammasom signalveien som induserer cellepyrolyse utløses av ROS-generering under hjerneskade [23]. NLRP3-inflammasomaktivering i astrocytter og mikroglia induserer inflammatoriske responser og nevronal død [24]. Intracellulær ROSakkumulering kan endre proteiner, glukose, lipider og nukleinsyrer for å forårsake celledysfunksjon og død.

Tumornekrosefaktor (TNF)-indusert nekroptose (programmert nekrose) kan også føre til ROS-generering [25]. Den patofysiologiske mekanismen for celledød på grunn av oksidativt stress er beskrevet i figur 1.

For more information:1950477648nn@gmail.com