Áhrif laktats og kolmónoxíðs milliverkana á taugavernd og taugavörn 3. hluti

sameinda

Reglugerð um pH

Venjuleg starfsemi miðtaugakerfisins hefur áhrif á pH þar sem breytingar hafa áhrif á þétt stjórnaða örrásina.

Það er náið samband á milli taugakerfis og minnis. Taugakerfið er eitt mikilvægasta kerfi mannslíkamans. Það er ábyrgt fyrir móttöku, sendingu og vinnslu ytri upplýsinga, innri upplýsinga og aðgerðaleiðbeininga. Á sama tíma er minnið einn af kjarna vitsmunalegrar getu mannsins og það er óaðskiljanlegt frá eðlilegri starfsemi taugakerfisins.

Taugafrumur í taugakerfinu eru afar mikilvægar frumur í mannsheilanum. Þeir hafa mjög mikla mýkt og tengingu og geta sent og unnið úr upplýsingum í gegnum efna- og rafboðaskipti milli taugafrumna. Með sjálfsskipulagningu og endurgjöfarstýringu milli plasttaugafrumna getum við komið á fót og viðhaldið ýmsum tauganetum og áttað okkur síðan á vitrænum hæfileikum okkar, þar á meðal nám, minni, hugsun o.s.frv.

Minni vísar til getu fólks til að varðveita og endurskapa reynslu, þekkingu og upplýsingar. Í taugakerfinu er myndun og geymslu minni lokið með skiptingu efna- og rafboða milli taugafrumna. Djúpt nám frá Huangpu Education sýnir að "taugamýkt" er einn af mikilvægu leiðunum til að mynda og geyma mannsminni. Neuroplasticity vísar til getu taugafrumna til að aðlagast og geyma nýjar upplýsingar með breytingum á formgerð, uppbyggingu og virkni eftir að hafa fengið upplýsingar og örvun.

Frekari rannsóknir á taugateygni hafa leitt í ljós að með stöðugri hreyfingu og þjálfun er hægt að örva taugavirkni í taugakerfinu og stuðla þannig að minnismyndun og aukningu. Sem dæmi má nefna að lestur fleiri bóka og dagblaða eykur ekki aðeins þekkingu fólks heldur stuðlar einnig að taugateygni og bætir þar með minnið. Á sama tíma eru líkamsrækt og heilbrigður lífsstíll einnig mikilvægar leiðir til að stuðla að taugateygni og aukningu minni.

Í stuttu máli er náið samband á milli taugakerfis og minnis. Með réttri hreyfingu og þjálfun er hægt að bæta taugateygjanleika og minnisauka og þannig beita vitsmunalegum hæfileikum mannsins betur. Þess vegna ættum við að huga að heilbrigðum lífsstíl, stunda meiri þekkingu og líkamsþjálfun, örva starfsemi taugakerfisins og stöðugt bæta eigin vitræna stig og lífsgæði. Það má sjá að við þurfum að bæta minnið og Cistanche getur bætt minnið verulega því Cistanche getur líka stjórnað jafnvægi taugaboðefna eins og að auka magn asetýlkólíns og vaxtarþátta sem eru mjög mikilvægir fyrir minni og nám. Að auki getur Cistanche einnig bætt blóðflæði og stuðlað að súrefnisgjöf, sem getur tryggt að heilinn fái næga næringu og orku og þar með bætt heilaþrótt og úthald.

Smelltu á Vita til að bæta skammtímaminni

Nokkrir ferlar stjórna H+ í miðtaugakerfi – innanfrumu H+ bindingu, CO2 dreifingu, H+ stuðpúða, himnuflutning sýru/basajafngilda yfir frumuhimnur, kolsýruanhýdrasavirkni, einkarboxýlsýruflutningsefni, prótón-ATPasa af vökvagerð o.fl.

Sýruútdráttur sem og Na+/H+ skipti, Na+-HCO3– samflutningur og Na+-háð Cl–/HCO– skipti miðla pH-gildum.143-146 Í mænunni hafa frumur tvær tegundir sameinda í frumuhimnunni sem greina pH-gildi þar sem önnur bregst við súru pH (sýruskynjandi jónagöng undireining 3) og hin við basískt pH-gildi (PKD2L 1.)Við taugavirkni losnar laktat og pH verður súrra.

Lægra pH og hærra pH hamla hreyfivirkni með seytingu sómatóstatíns frá taugastöðvum pH-skynjandi miðskurðarfrumna.147 Jónarásarhlið/leiðni, umbrotsefnisskipti og örvun taugafrumna, taugamótaflutningur og millifrumusamskipti viagap tengi eru háð pH. og upplýsingavinnslu í kjölfarið.

Laktat og CO í miðtaugakerfi geta valdið breytingum á pH. Stöðlun á pH getur átt sér stað á mörgum stigum eins og nefnt er hér að ofan og bæði laktat og CO hafa áhrif á nokkra af þessum ferlum. Rannsóknir til að meta víxlverkun laktats og CO á pH í miðtaugakerfi hafa ekki verið gerðar.

Vatnsflutningur og homeostasis

Vatnsflutningur og samvægi í miðtaugakerfi eru að hluta háð samflutningsefnum - stungið hefur verið upp á virkum og óvirkum hætti. Fjöldi og gerðir samflutningsefna á hverri frumu og vatnsgegndræpi er mismunandi.

Vatnsrásarprótein, AQP, eru úr stórri fjölskyldu helstu innri próteina sem eru óaðskiljanlegur í vatnsflutningi og jafnvægi í heila manna og miðla vatnsflæði milli vatnshólfanna fjögurra í miðtaugakerfinu. Átta AQP eru tjáð í heilanum - AQP1, AQP3, AQP4, AQP5, AQP7, AQP8, AQP9 og AQP11 með AQP1 og AQP4 í hæsta styrk.

Rétttrúnaðar AQPs leiða aðeins vatn á meðan aquaglyceroporín geta einnig leitt aðrar litlar sameindir. AQP9 tekur þátt í flæði vatns í gegnum plasmahimnur og er einnig gegndræpt fyrir einkarboxýlöt (þ.e. laktat). AQP4, algengasta AQP í heilanum, er einbeitt í stjarnfótarferlum, er mikilvægt fyrir BBB vörn, taugateygni, fjarlægingu úrgangs og samvægi vatns (flytur vatn inn í heilann en flytur einnig vatn út úr heilanum á bjúgtímum). 148-150AQPs leiða einnig gassameindir.

AQP1 hefur verið tengt við gegndræpi nituroxíðs þegar það er blandað í fitublöðrur og in vivo. Nituroxíð er framleitt af bæði tauga- og nituroxíðsyntasa og æðaþels nitric oxide synthasa -AQP4 er að finna í nálægð við bæði taugaköfnunarefnisoxíðsyntasa og endothelial nitric oxide synthasa (er til í plasmahimnum endafætur æðafrumna sem umlykja æðarfrumur).

AQP4 er aðlagaðari forgasleiðni samanborið við AQP1.151-154 Hvort AQP kan leiða gassameindir (og hvaða lofttegundir) og hvort AQP-miðluð gasleiðni er klínískt mikilvæg er ekki ljóst. Fyrstu rannsóknir benda til þess að laktat og CO séu líklega fyrir áhrifum af AQP. Frekari rannsókna er þörf til að ákvarða áhrif AQPs á laktat og CO og víxlverkun laktats, CO og AQPs.

Taugaboðefnajafnvægi

Það eru meira en 40 taugaboðefni í miðtaugakerfi manna – örvandi (glútamat, asetýlkólín, histamín, dópamín, noradrenalín, adrenalín), hamlandi (GABA, serótónín, dópamín), taugamótandi lyf (dópamín, serótónín, asetýlkólín, histamín, noradrenalín), og taugahormón. (losandi hormón, oxytósín, vasópressín).

Samvægi þeirra, hæfni frumu/frumukerfis í heila til að bera kennsl á breytingar og bregðast við með jöfnunarsvörun sem endurheimtir grunnlínuvirkni, leiðir af sér víxlverkun nokkurra efna, þar á meðal stjórnun á losun taugaboðefna með sjálfviðtökum, framleiðslu taugaboðefna án taugaboðefna. , blöðrulosun taugaboðefna frá fortaugamótum, upptaka af flutningsefnum og dreifing taugaboðefna. Hlutir taugaboðefna eru til og viðhald þeirra skiptir sköpum fyrir taugafræðilega ferla - glitur í kringum taugamótin eru stór áhrifavaldur á niðurstöðum.

Reiknilíkön hafa sýnt að sérstakar glial stillingar gætu verið nauðsynlegar, ekki taugamótauppsprettur eru nauðsynlegar til að viðhalda utanfrumuþéttni taugaboðefna, flutningsefni og ótaugamótauppsprettuþéttleiki getur verið breytilegur til að gefa tón á presynaptic sjálfviðtaka, og hægt er að stinga upp á taugamótamótum fyrir a gefið taugaboðefni og tiltekinn styrk taugaboðefna utan frumu.155-157CO (og nituroxíð) er líka taugaboðefni.

Ekki geymt í taugamótablöðrum, losun CO með afskautun leiðir til virkjunar á lífgerfandi ensímum – hem-oxygenasi 2 er virkjaður með fosfórýleringu með kasein kínasa 2.158,159 Áfram er verið að rannsaka áhrif laktats og CO á samhverf miðtaugakerfis taugaboðefna. Laktat þjónar sem merki til taugafrumna um að losa meira noradrenalín og CO-miðluð auðveldun á milliverkunum á miðtaugakerfi frumna hefur áhrif á taugahringrásir.160-162 Samspil laktats og CO sem hafa áhrif á þessi svörun er óþekkt og þarf að rannsaka.

Jónajafnvægi

Ca2+

CO hefur áhrif á Ca2+ boð (nauðsynleg fyrir taugamótunarsendingar, genaumritun, örvun miðtaugakerfis og minnisgeymslu) og getur stjórnað skiptingu á milli glúkósa- og laktatsnýtingar við virkjun miðtaugakerfis, taugamótavirkni og taugameinafræði.

Viðhald eðlilegrar starfsemi miðtaugakerfisins krefst stjórnun á kalsíumjafnvægi – CO stjórnun kalsíumganga (kalsíumvirkjað K+ – dreift í bæði örvandi og óörvandi frumur, mjög viðkvæm fyrir kalsíumþéttni og spennu innan frumunnar og fær um að minnka spennuháð Ca{{4} } inngangur í gegnum himnuofskautun og þjóna sem neikvæðum endurgjöf eftirlitsstofnana – og Ca2+ rásafjölskyldur) er nauðsynleg fyrir eðlilega starfsemi miðtaugakerfisins. Aðferðirnar sem CO stjórnar kalsíumgangunum eru óljósar, eru enn umdeildar og þarfnast frekari rannsókna.

Telezhkin o.fl.163 komust að því að cysteinleifar 911 í C endahluta BKCa undireiningarinnar úr mönnum er mikilvæg fyrir virkjun CO.Bak o.fl.164 lagði til hólfaða Ca2+-framkallaða takmörkun malat-aspartat skutlunnar sem skilgreinir for- og hólf eftir taugamótun sem umbrotna glúkósa og glúkósa ásamt laktati þar sem hið síðarnefnda sýnir jákvæða fylgni á milli oxunarefnaskipta glúkósa og Ca2+ merkja. Laktat er líka nauðsynlegt fyrir kalsíumjafnvægi.

Takata og félagar165 ákváðu að stuðningur við nýtingu taugamótunarvirkni bylaktats tengist virkjun á NMDA og L-gerð kalsíumganga. Nauðsynlegt er að rannsaka tengslin milli laktats og CO á kalsíumjafnvægi.

Cl–

Klóríð (Cl–) samvægi felur í sér margvíslegar flóknar milliverkanir og er mikilvægt fyrir taugamótunarhömlun og rúmmálsstjórnun, og ákvarðar áhrif glýsínmiðlaðra og GABA taugaboða. stefna Cl– flæðis og frumulífeðlisfræði.GABA, örvandi taugaboðefni við þróun miðtaugakerfis er hamlandi hjá fullorðnum. Breyting á GABAf úr örvandi yfir í hamlandi hefur verið í tengslum við innanfrumustyrk Cl– – í frumþroska innanfrumu Cl– er hærri en utanfrumuþéttni, en hjá fullorðnum er innanfrumuþéttni Cl– lægri en utanfrumu Cl–.

Þegar GABA binst GABAA viðtökum opnast Cl– jónarásin, Cl– innstreymi og postsynaptic himnan ofskautast með hömlun á Ca2+ innflæði postsynaptic taugafrumunnar.167Hlutverkaskiptin er tengd tjáningu katjóna/klóríðsamflutningsefna NKCC1 og KCC2 og er samhliða þroska miðtaugakerfisins. Hömlun með GABA er háð innstreymi Cl– og áframhaldi þess á útskilnaði Cl– úr frumunni (rafefnafræðilegur Cl– halli tæmast ekki) – í miðtaugakerfi fullorðinna er KCC2 afar mikilvægt fyrir hamlandi áhrif GABA (og glýsíns) taugakerfisrása.168Katjón/klóríð cotransporters hafa grundvallarhlutverk í aðgreiningu, sjúkdómum, taugafrumufjölgun, skemmdum, bata og virkni sem tengist plasmalemma viðtaka- og rásmiðluðum áhrifum (þ.e. synaptic plasticity).

Þessir jónaflutningsmenn eru háðir rafefnafræðilegum krafti Na+ og K+ jóna sem hafa samskipti við Na+-K+ ATPasann og mótara þess - stjórnun á NKCC1 og KCC2 er með insúlínlíkum vaxtarþáttum, heilaafleiddum taugakerfisþáttum og slímseigjuhimnuleiðni. eftirlitsstofnanna og með fosfórun ensíma.169 Uppbygging og verkunarháttur þessara tveggja katjóna/klóríð samflutningsefna ákvarða rafhlutlausan flutning natríums, klóríðs og/eða kalíums yfir himnur og þar með áhrif frásogs og seytis jóna, viðhalds jónajafnvægis og stjórnun frumurúmmáls. – jónaflutningsleiðir, lykilleifar fyrir flutningsvirkni og jónabindingarstaðir hafa verið skilgreindir.170,171Þessir jónaflutningsmenn ákvarða GABA virkni – laktat hefur verið tengt GABA losun og CO (sem örvandi sameind) áhrif í undirstúku súpraoptic kjarna eru háð GABA .172,173 Þessi tengsl krefjast frekari rannsókna sem skilgreina milliverkanir milli Cl-, GABA, CO og laktats á heilsu og sjúkdóma í miðtaugakerfi.

K+

Fjórar aðaljónir sveiflast við taktfastan bruna í miðtaugakerfi. Þar á meðal eru Ca2+, Na+, Cl– og K+. Samlegð milli þessara efna leiðir til sveifluvirkni. Stjörnufrumur stjórna taugakvilla með því að hafa áhrif á utanfrumustyrk.

Utanfrumu K+ gildi í miðtaugakerfi eru lág miðað við innanfrumumagn og hallinn er mikilvægur fyrir taugamótasamskipti og rafboð (með taugavirkni sést ótímabundin hækkun á utanfrumuþéttni). Ef samvægi er ekki viðhaldið getur víðtæk afskautun miðtaugakerfisfrumna átt sér stað og kemur í veg fyrir eðlilega taugamót, taugakveikju og upptöku taugaboðefna.174-177Taugaútskrift leiðir til virkjunar á spennustýrðum kalíumgangum þar sem K+ færist í utanfrumurýmið.

K+ sem safnast upp er tekið upp af nálægum stjörnufrumum og endurdreift í gegnum syncytium með virkjun gap junctions.178,179 Hjá stjörnufrumum er glýkógenólýsa nauðsynleg til að taka upp aukna utanfrumu K+.180,181 Kir rásir (sjö undirfjölskyldur þar sem hver hefur Na{ marga meðlimi) 6}}K+ dæla er nauðsynleg til að stjórna utanfrumu K+.174 Kir rásir koma á og stjórna hvíldarhimnugetu örvandi frumna og, í stjarnfrumum, hafa áhrif á kalíumbuffun (og þar af leiðandi örvun taugafrumna.)182 Í miðtaugakerfi er Kir4.1 mótari af heila-afleiddum taugakerfisþáttum.

Truflun á astrocytic Kir4.1 rásum auðveldar tjáningu þess í astrocytum (virkjar Ras/Raf/mitogen-activated protein kinase kinase/extracellular signal-regulated kinase pathway) og getur tengst geðsjúkdómum.183,184Tengsl CO og mjólkursýru við Kir rásir og mögulega heilaafleiddir taugakerfisþættir í miðtaugakerfi hafa ekki verið skilgreindir. CO hindrar hins vegar Kir rásir í hjartavöðvafrumum eins og H2S.185,186 Áhrif gasboðefna Kir rása í miðtaugakerfi hafa ekki verið rannsökuð. Rannsóknir eru nauðsynlegar til að meta CO-áhrif á Kir-rásir og heila-afleidda taugakerfisþætti í heila og hlutverk laktatíns í þessum efnaskiptaferlum (glýkógenólýsa er mikilvæg).

Orgel

Áhrif á sogæðakerfið

Ónæmisréttindi og frárennsli miðtaugakerfisins hafa áhrif á sambandið milli miðtaugakerfisins (kerfi sem leyfir gegnflæði miðtaugakerfisins með miðtaugakerfi og heilahimnu) og heilahimnuheilkenni (stórt hlutverk í frárennsli ISF, CSF, miðtaugakerfis-afleiddum sameindum og ónæmisfrumum frá miðtaugakerfi og heilahimnum útlægir eitlar).

Eitilæðar í heilahimnu, sem einnig eru mikilvægar í skiptingu á leysanlegu innihaldi milli CSF og ISF, eru lykillinn að því að fjarlægja frumuúrgang, uppleyst efni og ónæmisumferð frá miðtaugakerfi. til útlægra hnúta.96 Laktat hreinsast að hluta til úr miðtaugakerfi með þessum tveimur kerfum.

Þó að hem súrefnisasa sé þátttakandi í blæðingum undir skjaldkirtli og úthreinsun hennar í gegnum eitla í heilahimnu, hafa 189 milliverkanir milli mjólkurúthreinsunar, CO og eitlakerfis í miðtaugakerfi ekki verið skilgreindar og þarfnast rannsókna.

Áhrif á BBB

BBB heilindi er forsenda eðlilegrar heilsu miðtaugakerfisins. Truflun þess, eins og við heilablóðfall, tengist heilabjúgi og taugaskorti.190,191 Þessi truflun er létt með CO-losandi sameind -3, sem dregur úr bláum leka Evans og heilabjúg, eykur tjáningu á blóðflöguafleiddum vaxtarþáttsviðtaka, Zonula. occludens-1, og laminin, dregur úr tjáningu matrix metallopeptidasa-9, og vernda þannig pericytes, tight junction prótein og matrix prótein.192 Heme oxygenasa-1 ferlar eru einnig mikilvægir fyrir flutning og aðgreiningu æðaþelsforfrumna sem eru mikilvægir fyrir heilleika BBB.193.194 Laktat hefur einnig áhrif á tilurð hindrunar og virkni BBB.14 Milliverkanir milli CO og laktats á BBB hafa ekki verið skilgreindar og þarf að rannsaka.

Farsíma og net

Synaptic plasticity

Synaptic mýkt er mikilvægt til að viðhalda homeostasisin líkamanum, til að deila nauðsynlegum upplýsingum á milli taugafrumna og til að stjórna taugamótaflutningi eða rafboðaflutningi til taugafrumnaneta. Upp- eða niðurstýring á CO hefur áhrif á þessa mýkingu og þar af leiðandi taugasjúkdóma.195,196 Laktat er einnig boðsameind í synapticplasticity - L-laktat örvar tjáningu synapticplasticity-tengdra gena eins og Arc, c-Fos og Zif268 í gegnum kerfi sem tengist NMDA viðtaka virkni og niðurstreymis boðefnafall utanfrumumerkjastýrður kínasa 1/2.129.197.198 Hömlun á því síðarnefnda eykur taugablöðrufrumu með því að auka kalsíumflæði í gegnum L-gerð kalsíumrása.199 Niðurstilling á mítógenvirkjuðum próteinkínasa kínasa/utanfrumu merki-kínasa boðleið 1/stýrður Stungið hefur verið upp á CO sem mögulegum aðferðum.200,201 Samspil CO og laktats og áhrif þeirra á mýkt í taugamótum krefjast frekari rannsókna.

Synaptogenesis/viðhald/útrýming

Breytingar á uppbyggingu heilans og skipulagi eins og við upplifum, lærum og aðlagast eru taugateygjanleiki (haldar áfram allt lífið). Tengingar innan heilans verða stöðugt sterkari eða veikari.

Þetta flókna stjórnaða og fjölþrepa ferli er skilgreint af myndun/þroska taugamóta og fer eftir lykilstýringum, á sér stað samtímis á mismunandi heilasvæðum og á milli mismunandi tegunda taugafrumna (ein taugafruma tekur við þúsundum taugamóta) og er fyrir áhrifum af ytri inntaki, taugavirkni , innri boðleiðir og skynjunarupplifun. Breytingar á taugamóta- eða taugateygni eru tengdar mörgum taugageðrænum sjúkdómum.

CO er mikilvægt til að endurheimta taugateygni í miðtaugakerfi og til að byggja upp taugamótun og er verið að meta það sem taugameðferð.194,195Lífefnafræðilegu breytingarnar sem eiga sér stað með CO eru ekki vel skilgreindar og eru metnar frekar. Laktat er eftirlitsmaður taugamóta gena og hefur áhrif á synaptogenesis, viðhald, andelimination.70.194.202 Tengsl CO og laktate onsynaptogenesis/viðhald/brottnám hefur ekki verið skilgreint.

Taugamyndun

Ferlið þar sem nýjar taugafrumur myndast í heilanum, taugamyndun, skiptir sköpum þegar fósturvísir er að þróast og heldur áfram á ákveðnum heilasvæðum eftir fæðingu og alla ævi.

Fjölbreytni taugafrumna stafar af stýrðri taugamyndun meðan á fósturþroska stendur - taugastofnfrumur (flókin auðkenni/virkni á milli kyrrstöðu/virkjunar/milliliða undirtegunda) aðgreina sig og verða sérhæfð frumugerð á ákveðnum tímum og svæðum í miðtaugakerfi og verða fyrir áhrifum af utanaðkomandi þáttum. Virkni hvatbera er nú þekkt fyrir að vera mikilvæg í þessu ferli og ákvarðanir um örlög taugastofnfrumna - hvatbera-stýrð orka sem tengist þroska taugafrumna. Hvatberar eru óaðskiljanlegir í þessu ferli og eru lykilatriði til að ákvarða afritun og sérhæfingu þessara forvera frumna í miðtaugakerfi.

Umskipti yfir í aðgreindari frumugerð fylgir niðurstjórnun á glýkólýsu og fitusýruoxunarferlum og lífmyndun hvatbera.203-206 Laktatmagn hefur áhrif á taugamyndun sem og tilvist CO.116,207-211Rannsóknir eru nauðsynlegar til að meta frekar milliverkanir laktats og CO á taugamyndun (og áhrif á taugasjúkdóma).

Taugaþroski og leiðsögn

Mannsheilinn inniheldur meira en 1 × 1011 taugafrumur og hver taugafruma tengist öðrum taugafrumum - axonar og dendrites vaxa út, hafa samskipti við aðrar frumur og stinga sértækt út til að búa til virkt, samþætt, samræmt, vinnandi net. Byrjað frá seint fósturstigi og skilgreint aðgreining taugaforfeðra, er taugafrumuþroski ákvörðuð af axonmiðun/vexti, þroska dendrita, taugamótamyndun sem krefst samþættingar innri erfðafræðilegra forrita og ytri þátta, og efnasækni.

Synaptic tengingar, sem myndast stöðugt og útrýma, ákvarða mýkt taugahringrásar.212-215 Klippingu á dendritum og axonum til þroskaðra taugarása er nauðsynleg fyrir eðlilega heilsu miðtaugakerfisins. Á fyrstu 2 árum lífsins (hjá mönnum) er meira en helmingur tenginga sem myndast í legi útrýmt. Snyrtir taugafrumur eru mikilvægir fyrir endurgerð netkerfa og geta þjónað sem brautryðjandi taugafrumur sem geta stýrt öðrum taugafrumum, útrýmt upphaflegum víðtækum tengingum sem gerðar voru í fyrra raflagnaferli, útrýma óhóflegum greinum og einfalda þróunarforrit.216-219Microglia (sem mynda allt að 10 –15% allra frumna í miðtaugakerfi spendýra) tengjast brotthvarfi taugamóta og áhrifastyrkleika taugamóta – taugavirkni getur beint örveru virkjað (greint virkniástand taugafrumunnar.) Þegar miðtaugakerfið þroskast, staðsetjast örverur á mismunandi svæðum í heilanum.

Talið er að þetta megi rekja til örumhverfis og virknimismuna – klassískrar virkjunar og annarrar virkjunar sem tengist bólgueyðandi viðbrögðum og endurgerð vefja. Örverur fylgjast með miðtaugakerfi og hafa áhrif á úthreinsun frumna í heilbrigðum heila, örvun taugafruma, taugamyndun og taugamótavirkni.

Svipgerðir geta breyst úr eftirliti yfir í bólgueyðandi eða bólgueyðandi til að bregðast við skilyrðum. Uppstýring á sértækum ferlum byggðar á áreiti getur breytt umbrot í hvatberum - breytingar á efnaskiptum sjást við virkjun á örveru. CO hefur áhrif á öndun míkrógljáa og fer eftir styrk.220.221 Sameind sem losar koltvísýring 3 hefur áhrif á virkjun míkróglía.222 Umbrot míkróglía (þar á meðal umbrot laktat) verða fyrir áhrifum af taugabólgu.222.223 Samspil þessara tveggja kerfa við klippingu og taugahrörnunarsjúkdóma hefur ekki verið skilgreindur.

Skilgreina arkitektúr miðtaugakerfisins

Heilaarkitektúr heldur áfram að þróast með tímanum og er viðvarandi ferli sem hefst fyrir fæðingu og heldur áfram til fullorðinsára. Það samanstendur af milljörðum tenginga milli einstakra taugafrumna á mismunandi sviðum heilans - einfaldar taugatengingar og færni myndast fyrst og síðan flóknari hringrásir og færni - og er háð samspili gena og reynslu.

Heilarúmmál breytist í gegnum lífið – vöxtur á sér stað á barnsaldri og á unglingsaldri, hægfara rúmmálslækkun sést þá og hugsanlega meiri vöxtur eða ekkert vefjatap á milli 18 og 35 ára, fylgt eftir með rúmmálstapi sem eykst með aldri. Heilaviðmiðunaratlas til að bera kennsl á flókinn líffærafræðilegan arkitektúr heilans hjálpa til við að tengja uppbyggingu við virkni.224,225Eftir fæðingu eru tengingar áfram mótaðar út frá umhverfi og reynslu af genum sem hafa áhrif á byggingu mismunandi frumuhimna og skilgreina sameindir og jónir sem eru notaðar fyrir starfandi miðtaugakerfi.

Synapses og örrásir, svo og taugafrumur, staðbundin hringrás og kerfi/ferlar, verða fyrir áhrifum. Reynsla skiptir sköpum fyrir þróun heilaarkitektúrs og hefur áhrif á gen – genum er hægt að kveikja eða slökkva á.226-228Hæfni til að breyta byggingarlist heilans sem svar við upplifunum minnkar með tímanum. Líffærafræðilegur arkitektúr og kerfisbundin/virk tengsl hafa áhrif á virkni samskipta í heila – breytingar á kerfisbundnum tengingum eru samhliða breytingum á virkni tengsla og einkenna heilabreytingar í öldrun.228 Aukning á heilamjólkursýru sést með öldrun heilans - verkunarhátturinn er breytilegur eftir mismunandi heilasvæðum( LDH staða er mikilvæg.)229,230 Breytilegur arkitektúr öldrunarheila er undir oxunarálagi – heme oxygenasa gen eru framkölluð. CO (afurðir efnahvarfs sem hvatað er af hem súrefnisasa) hefur mikil áhrif á miðtaugakerfið.231,232 Hlutverk og víxlverkun laktats og CO við að breyta uppbyggingu miðtaugakerfisins þarfnast frekari rannsókna.

Kerfisbundið stig

Áhrif á svefn

Laktat er lífmerki svefns – laktatþéttni er áfram hærri við vöku miðað við svefn og með nauðungarsvefnskorti, eykst við vöku og minnkar innan nokkurra mínútna frá svefni. Virkjun á sogæðakerfinu með breytingu á ástandi tengist lækkun miðtaugakerfislaktats í svefni.82 Þetta breytir laktati/pyruvat hlutfallinu (og þar af leiðandi NADH/NAD redoxmöguleika).83

Hjá sjúklingum með kæfisvefn er útönduð CO í samhengi við súrefnisskort í svefni, 235 blóðrásarmagn eftir svefn eykst í upphafi,236 og bláæðalaktat eykst (batnað með stöðugum jákvæðum þrýstingi í öndunarvegi). CO) eykst einnig.239 Milliverkanir milli CO, laktats og kjarnaþáttar kappaB meðan á svefni stendur og við teppandi kæfisvefn þarfnast frekari rannsókna.

Reglugerð um orkujafnvægi

Heilinn er óaðskiljanlegur við að viðhalda orkujafnvægi - undirstúkukjarnar og heilastofninn, helstu heilasvæðin sem stjórna orkujafnvægi, verða fyrir áhrifum af hringrásum sem ekki eru heimajafnvægi og hómóstatískir (tengdir og samþættir).

Taugahringrásir í miðtaugakerfi vinna úr upplýsingum um fæðuneyslu, mat, fæðutengda vísbendingar og fæðu og orkujafnvægi eru tengd hærri heilastarfsemi og hrörnunarferlum.240-242 5′ adenósín mónófosfat-virkjaður próteinkínasa (AMPK), efnaskiptastjórnandi öll lífveran, skynjar AMP: ATP og/eða adenósín tvífosfat/ATP hlutföll og viðheldur orkujafnvægi með því að stuðla að ATP framleiðslu með því að auka virkni/tjáningu próteina sem tengjast niðurbroti og varðveita ATP með því að slökkva á lífmyndunarferlum.

Sértæk virkjun AMPK undirstúku dregur úr glúkósa/laktati skynjunarkerfi undirstúku.243Virkjaður AMPK örvar einnig heme oxygenase-1 genatjáningu og hækkar kjarnaþátt rauða 2-relatedfactor 2/heme oxygenase-1 merkjaásinn. 244.245 Frekari rannsóknir eru nauðsynlegar til að skilgreina tengsl AMPK, laktats og CO sem tengjast stjórnun orkujafnvægis.

Chemosensing

Efnaskynjun (myndun svörunar við nærveru efnafræðilegs áreitis) er grundvallarskynjunarvirkni og er háð flókinni samsetningu af viðtakamiðluðum transhimnumerkjum, lípíðbreytingum, próteinflutningum og mismunavirkjun/afvirkjun himnubundinna og frumuþátta.

Sumir eru miðlaðir af skyntaugaendum þríliða-, glossopharyngeal og vagus-tauganna - efni virkja efnaskynviðtaka með aðferðum sem eru aðgreindir frá öðrum skynkerfum og taugaendarnir geta kallað fram margvíslega skynjun og viðbrögð. í samsettri virkjun mismunandi flokka taugaenda með einu efni. Flókið samspil efnaörva og efnaskynsviðtaka gerir kleift að líkja eftir efnaskynjun með efnafræðilega aðgreindum efnum.

Mörg svæði miðtaugakerfisins taka þátt í að kalla fram viðbrögð við ákveðnu efnafræðilegu áreiti. Efnaskynjunarkerfi geta verið mikilvægur orsakavaldur í sumum taugasjúkdómum, en rannsóknir til að meta hlutverk laktats og/eða CO í efnagreiningu skortir. Hins vegar er laktatinnrennsli ögrandi áskorun fyrir ofsakvíða og er talið að það tengist efnaskynjunaraðferðum.{{ 0}} CO-áhrif á þetta eru óþekkt. Þörf er á rannsóknum til að meta milliverkanir laktats og koltvísýrings á efnagreiningu.

SAMANTEKT

Laktat er ekki lengur talið "bara úrgangsefni efnaskipta." Heilsufar miðtaugakerfisins hefur áhrif á nærveru eða fjarveru þess og lífefnafræðilegum eiginleikum þess. Nú er vitað að CO er mikilvægt fyrir framleiðslu laktats og hlutverk þess (sem eldsneytis-, hormóna- og/eða merkjasameind) í miðtaugakerfinu. Taugaverndunarhæfni L-laktats er að hluta til háð heilleika hem-oxýgenasakerfisins og sérstaklega CO. Frekari mat er þörf á L-laktat/hem-oxygenasa/CO milliverkunum til að skilja betur áhrifin á notkun þess á heilsu miðtaugakerfisins. og taugasjúkdóma.

Heimildir

1. Bouzier-Sore AK, Voisin P, Bouchaud V, Bezancon E, FranconiJM, Pellerin L. Samkeppni milli glúkósa og laktats sem hvarfefna oxandi orku í bæði taugafrumum og stjarnfrumur: samanburðarrannsókn á NMR. Eur J Neurosci. 2006;24:1687-1694.

2. Medina JM, Tabernero A. Laktatnýting heilafrumna og hlutverk þess í þróun miðtaugakerfis. J Neurosci Res. 2005;79:2-10.

3. Magistretti PJ, Allaman I. Laktat í heilanum: frá efnaskiptum lokaafurð til boðsameindar. Nat Rev Neurosci. 2018;19:235-249.

4. Proia P, Di Liegro CM, Schiera G, Fricano A, Di Liegro I. Lactateas umbrotsefni og eftirlitsmaður í miðtaugakerfinu. Int JMol Sci. 2016;17:1450.

5. Adeva-Andany M, López-Ojén M, Funcasta-Calderón R, et al. Alhliða endurskoðun á umbrotum laktats í heilsu manna. Hvatberi. 2014;17:76-100.

6. Brooks GA. Vísindin og þýðingin á laktatskutlukenningunni.Cell Metab. 2018;27:757-785.

7. Dienel GA. Efnaskiptaþrenningin, glúkósa-glýkógen-laktat, tengir stjörnufrumur og taugafrumur í heilaorku, merkjasendingum, minni og genatjáningu. Neurosci Lett. 2017;637:18-25.

8. Horvat A, Vardjan N, Zorec R. Miða á stjörnufrumur til að meðhöndla taugasjúkdóma: kolmónoxíð og noradrenalín-framkallað aukning á laktati. Curr Pharm Des. 2017;23:4969-4978.

9. Ames A, 3. Orkuefnaskipti í miðtaugakerfi eru tengd virkni. BrainRes Brain Res Rev. 2000;34:42-68.

10. Baltan S. Getur laktat þjónað sem orkuhvarfefni fyrir axon á góðum og slæmum tímum, í veikindum og heilsu? Metab Brain Dis.2015;30:25-30.

For more information:1950477648nn@gmail.com