گیرنده های آدنوزین میکروگلیال: از آماده سازی تا تعدیل تعادل M1/M2 در سلول های فعال بخش 3
Mar 01, 2024
به خوبی شناخته شده است که توسعه سیستم عصبی مستلزم مرگ برنامه ریزی شده تعداد قابل توجهی از نورون ها است [137]. کمتر شناخته شده این است که مرگ عصبی یک فرآیند فیزیولوژیکی مادام العمر است.
سیستم عصبی بخش مهمی از بدن انسان است. کنترل فعالیت های مختلف فیزیولوژیکی و روانی بدن انسان را بر عهده دارد که یکی از آنها حافظه است. حافظه انسان بسیار مهم است، بر زندگی و کار ما تأثیر می گذارد. رابطه بین سیستم عصبی و حافظه نیز به طور فزاینده ای ارزشمند است.
نقش سیستم عصبی در حافظه عمدتاً در دو جنبه منعکس می شود:
اول، نورون ها با اتصال و انتقال مداوم اطلاعات، شبکه های عصبی پیچیده ای را تشکیل می دهند. این شبکه ها نقش مهمی در شکل گیری، ذخیره سازی و بازیابی خاطرات دارند. حافظه نوعی شبکه عصبی است. زمانی که دانش جدیدی یاد می گیریم یا چیزهای جدیدی را تجربه می کنیم، ارتباطات و انتقال سیگنال بین نورون ها تغییر می کند. این تغییر باعث می شود که اطلاعات در هر زمان بهتر ذخیره و بازیابی شوند. بیا بیرون. بنابراین، سلامت شبکه های عصبی برای اطمینان از اینکه حافظه ما می تواند به عملکرد خود ادامه دهد، حیاتی است.
ثانیاً، سیستم عصبی نیز از طریق عملکرد انتقال دهنده های عصبی بر حافظه ما تأثیر می گذارد. انواع مختلفی از انتقال دهنده های عصبی مانند استیل کولین، دوپامین و ... در بدن انسان وجود دارد که آزاد شدن و عملکرد آنها مستقیماً بر حافظه ما تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، استیل کولین یک انتقال دهنده عصبی مهم است که بر حافظه تأثیر می گذارد. انتشار آن ارتباط بین نورون ها را نزدیک تر می کند و در نتیجه توانایی ذخیره و بازیابی اطلاعات حافظه را افزایش می دهد.
علاوه بر این، برخی مطالعات نشان داده اند که یک سیستم عصبی سالم می تواند از بیماری آلزایمر نیز جلوگیری کند. بیماری آلزایمر عمدتاً در اثر مرگ نورونهای مغز و از بین رفتن ارتباطات بین نورونها ایجاد میشود. سلامت سیستم عصبی می تواند این روند را کند کرده و از حافظه سالمندان محافظت کند.
به طور خلاصه، رابطه بین سیستم عصبی و حافظه بسیار نزدیک است. ارتباط بین نورون ها و عملکرد انتقال دهنده های عصبی از عوامل کلیدی در ایجاد شبکه های حافظه و تأثیر بر حافظه است. بنابراین باید به حفظ سلامت سیستم عصبی توجه کنیم، در تمرینات بیشتر شرکت کنیم و عادت های خوب زندگی را حفظ کنیم تا حافظه خوب و کیفیت کلی زندگی خود را حفظ کنیم. مشاهده می شود که ما نیاز به بهبود حافظه داریم و سیستانش دسرتیکولا می تواند حافظه را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد، زیرا سیستانش دسرتیکولا می تواند تعادل انتقال دهنده های عصبی مانند افزایش سطح استیل کولین و فاکتورهای رشد را نیز تنظیم کند. این مواد برای حافظه و یادگیری بسیار مهم هستند. علاوه بر این، Cistanche deserticola همچنین می تواند جریان خون را بهبود بخشد و اکسیژن رسانی را تقویت کند، که می تواند اطمینان حاصل کند که مغز مواد مغذی و انرژی کافی را دریافت می کند و در نتیجه نشاط و استقامت مغز را بهبود می بخشد.

برای تقویت حافظه روی مکملهای شناختی کلیک کنید
در واقع، افراد مبتلا به تشنج صرع نورونسین خود را در هر قسمت از دست می دهند [138,139]. اما، همچنین، افراد سالم ظاهراً نورون های خود را با افزایش سن از دست می دهند. خوشبختانه، از دست دادن نورونها به خودی خود منجر به بیماری نمیشود، چه به دلیل وجود افزونگی در مدارهای عصبی و چه به این دلیل که مرگ نورونها روی یک منطقه خاص متمرکز نشده است.
افزونگی در مدارهای کنترل حرکتی عقده های قاعده ای نیز مشاهده می شود، زیرا تخمین زده می شود که علائم بالینی در بیماران پارکینسونی زمانی ظاهر می شود که تعداد سلول های نایگرال از دست رفته 70٪ باشد.
سن عامل خطر اصلی در شایع ترین بیماری های عصبی CNS، پارکینسون و آلزایمر است. بر این اساس، از دست دادن پیشرونده نورونها در CNS انسان سالخورده منجر به بیماری در پیری فیزیولوژیکی نمیشود، اما ممکن است منجر به بیماریهای تخریبکننده عصبی شود که هیچ درمانی برای آن وجود ندارد. درمان های غیربهینه کمی برای مبارزه با بیماری آلزایمر یا هانتینگتون وجود دارد.
در مورد پارکینسونیسم، کار و حکمت Hornykiewicz و همکارانش امکان تشخیص از دست دادن دوپامین در نواحی خاصی از مغز بیماران را فراهم کرد. آنها متوجه نفوذ ضعیف دوپامین در مغز شدند و درمان با پیشساز انتقالدهنده عصبی، لوودوپا (L-DOPA) را پیشنهاد کردند.
L-DOPA هنوز هم امروزه برای درمان علائم PD استفاده می شود، اما، متأسفانه، پیشرفت بیماری را به تاخیر نمی اندازد. بنابراین مسئله این است که چگونه می توان از عهده محافظت عصبی در بیماری های تخریب کننده عصبی و در نهایت در افراد سالم با عمر طولانی پرداخت.
در اینجا بحث خواهیم کرد که چگونه میکروگلیا ممکن است نقش محافظت کننده عصبی در پیری فیزیولوژیکی و پاتولوژیک داشته باشد. مشکلات در نشان دادن اثربخشی مداخلات محافظت عصبی در انسان (نگاه کنید به [75]) موضوع داغی است که بحث آن خارج از محدوده مقاله حاضر است.6. پیش شرط ایسکمیک پس از ایسکمی مغزی
پیش شرط سازی مکانیزمی است که از طریق آن قرار گرفتن در معرض یک توهین، کل سیستم را برای واکنش بهتر به یک توهین مشابه آماده می کند. طبق دانش ما، اولین بار در سیستم قلبی عروقی کشف شد.
پس از زنده ماندن سکته قلبی، سیستم قلبی عروقی برای پاسخ به سکته دوم مناسب تر است. این پیش شرط از نظر مکانیکی پیچیده است، اما گیرنده های آدنوزین (AR) بازیگران کلیدی هستند. این احتمالاً به این دلیل است که در کمبود گلوکز و/یا اکسیژن، ATP به آسانی به آدنوزین تبدیل میشود که غلظت آن در خون و هر محیط خارج سلولی (محلی) افزایش مییابد.
اولین نتایجی که AR را به پیش شرطی سازی در قلب ایسکمیک (خرگوش) مرتبط می کند در دهه نود ظاهر شد [145]. A1type به عنوان مهمترین گیرنده در پیش شرطی کردن [146] ارائه شد، اما این احتمالاً به دلیل نادیده گرفتن نقش مرتبط سایر انواع AR در عملکرد قلب برای چندین دهه بود.

در مدل ایسکمی-پرفیوژن مجدد، عملکرد هم افزایی آگونیست های A1R و A2AR در محافظت از قلب در سال 2010 گزارش شد [147]. پیش شرطی شدن ایسکمیک در سیستم قلبی عروقی دانشمندان را بر آن داشت تا روی وقوع مکانیسم مشابهی در مغز ایسکمیک تمرکز کنند. حفاظت از مرگ سلولی هیپوکامپ ناشی از ایسکمی زیر کشنده از جمله یافته های اولیه در این موضوع است [148].
به زودی پس از آن، گزارش شد که AR ها در مکانیسم های پیش شرطی [149-152] دخیل بودند. سوال مربوط به مقاله حاضر این است که آیا AR های میکروگلیال در پیش شرطی کردن نقش دارند یا خیر. اول از همه، به زودی مشخص شد که هم میکروگلیا و هم آستروگلیا نقش مهمی در پیش شرطی شدن ایسکمیک دارند [153,154]. علیرغم نقش مرتبط AR در تعدیل عملکرد میکروگلیال، مطالعاتی که با هدف پاسخگویی به سوال دخالت AR میکروگلیال در پیش شرطی سازی پس از هیپوکسی مغز انجام شده اند، کمیاب هستند [131,155].
یا میکروگلیالها برای پیششرطیسازی ایسکمیک مغز مهم نیستند یا کارهای مربوط به مغز ایسکمیک روی نورونها متمرکز شده است، زیرا تمرکز در قلب ایسکمیک روی کاردیومیوسیتها قرار گرفته است.
در آسیب ایسکمی-پرفیوژن مجدد مغز، نقش محافظت عصبی هدف قرار دادن AR ها نشان داده شده است، اگرچه فعال شدن گیرنده A1R محافظت عصبی است، داروهایی که این گیرنده ها را فعال می کنند دارای عوارض جانبی قلبی عروقی هستند. بنابراین، جایگزین شامل مسدود کردن اثر ناشی از A2AR از طریق استفاده از آنتاگونیستهایی است که به طور کلی بسیار ایمن هستند [156].
به طور خلاصه، AR ها احتمالاً برای عملکرد و سرنوشت میکروگلیات که در ایسکمی فعال می شوند، مرتبط هستند [97,163-167]. Abbracchio و Cattabeni قبلاً در سال 1999 پیشنهاد کردند که آنتاگونیست های A2AR می توانند در محافظت عصبی با کاهش آزادسازی عصبی گلوتامات، یک انتقال دهنده عصبی تحریکی و تنظیم فعال سازی سلول های میکروگلیال مفید باشند [105].
7. میکروگلیا در پیری و بیماری های عصبی، دوست یا دشمن؟
میکروگلیا در وقایعی که باعث مرگ نورون ها در طول تکامل سیستم عصبی می شود و همچنین در پاکسازی پس از چنین مرگ نورونی نقش دارد. ساده لوحانه است که فکر کنیم، در غیاب هر رویدادی که منجر به علائم بالینی شود، به عنوان مثال، در مغز فیزیولوژیکی/سالم مادام العمر، میکروگلیا ساکن می ماند.
اگرچه داده ها کمیاب هستند، مرگ نورون ها در طول زندگی فرد اتفاق می افتد، هرچند با سرعت بسیار کمتری نسبت به دوران رشد سیستم عصبی. یک بررسی اولیه در سال 2007 [168] نشان میدهد که گفتگوی متقابل بین میکروگلیا و نورونها در مراحل رشد شامل مرگ سلولهای پورکنژ ناشی از انفجار تنفسی ناشی از ویمیکروگلیا، انتشار میکروگلیا از عواملی است که منجر به نورونالاپوپتوز و سیناپتوژنز ناشی از میکروگلیا میشود. خواص نقش میکروگلیا در حفظ هموستاز CNS در مغز سالم کمتر شناخته شده است.
به قول گریبر، میکروگلیا به این صورت اشاره میکند: «مشابه برقکارها، آنها میتوانند پایانههای defunctaxon را حذف کنند، در نتیجه به اتصالات عصبی کمک میکنند تا دست نخورده بمانند» [169].
جدا از نقش حذف سلولهایی که در طول رشد هدف قرار دارند بمیرند، فرضیه این است که در مراحل بالغ، میکروگلیا به حذف سلولهایی که برای مرگ هدف هستند، به عنوان مثال، آنهایی که خیلی فعال نیستند و میمیرند، کمک میکند تا ارتباطات سیناپسی بازماندهها را تقویت کند. سلولها و مدارهای عصبی محکمی که به نظر ضروریتر میرسند.
ارزیابی مرگ عصبی معمولاً با هدف شناسایی یک آسیب شناسی زمینه ای انجام می شود.
به نظر ما، این باید مورد تردید قرار گیرد، زیرا نمی توان مرگ عصبی را در یک مغز سالم رد کرد. این وسوسه انگیز است که حدس بزنیم که پیری فیزیولوژیکی با از دست دادن نورون ارتباط دارد، اما ارتباطات سیناپسی را که فرد در زندگی روزمره خود به آن نیاز دارد، تقویت می کند. چند سال پیش اشاره شد که نورون ها می توانند به روش های مختلف بمیرند: "آپوپتوز درونی و بیرونی، نکروز، نکروپتوز، پارتاناتوس، فروپتوز، آپوپتوز، مرگ سلولی اتوفاژیک، اتولیز، پروپتوز، پیروپتوز، آپوپتوز، و نفوذپذیری میتوکندری" [115]. ].
برخی از آنها احتمالاً در مغز یک فرد سالمند سالم عمل میکنند، به عنوان مثال، نه تنها در بیمارانی که از بیماریهای نورودژنراتیو رنج میبرند یا در بیمارانی که از سکته مغزی رنج میبرند. علیرغم مشکلاتی که در ارزیابی مرگ نورونال و گفتگوی متقاطع نورون-میکروگلیا در مغز بزرگسالان وجود دارد، کار آینده برای تایید تعاملات دو طرفه و رمزگشایی مکانیسم های اساسی مورد نیاز است.
8. انحراف تعادل M1/M2 به سمت فنوتیپ محافظت کننده عصبی M2
وضعیت واقعی میکروگلیا در مغز سالخورده به طور کامل مشخص نشده است. با این حال، پیشنهاد میشود که میکروگلیاهای پیر ممکن است در بیماریهای عصبی مرتبط با افزایش سن نقش داشته باشند. کاهش فاگوسیتوز در میکروگلیاهای پیر احتمالاً از حذف کافی باقیماندهها و تمایل به فعال شدن از طریق مسیر M1 جلوگیری میکند، در حالی که مشکل ایجاد فنوتیپ M2 ممکن است مانع شود. عملکرد فیزیولوژیکی محافظت از نورون ها از مرگ [170-172]. در هر صورت، اجتناب از پیری در میکروگلیا به عنوان یک استراتژی خوب برای کاهش خطر ابتلا به بیماریهای نورودژنراتیو به نظر میرسد.

به عبارت دیگر، کاهش پیری میکروگلیا ممکن است زمینه ساز پیری فیزیولوژیکی باشد. لازم به ذکر است که بخشی از سلول های میکروگلیال در پیری فیزیولوژیکی فعال می شوند. با استفاده از نشانگر میکروگلیای فعال، (R)-[11C]PK11195، اسکن مغزی توموگرافی گسیل پوزیترون (PET) از افراد سالم 19 تا 79 ساله، افزایش فعالسازی را با افزایش سن نشان داد. نویسندگان نتیجه میگیرند که «میکروگلیا فعال شده در چندین ناحیه قشر و زیر قشری ظاهر میشود. در طول پیری سالم، نشان دهنده از دست دادن نورون های گسترده است" [173].
با کار بر روی بیان و عملکرد گیرندههای کانابینوئید در میکروگلیاهای در حال استراحت و فعال، متوجه شدیم که بیان گیرندههای کانابینوئید CB1 و CB2 inmicroglia (در حال استراحت) از یک مدل جونده تراریخته AD شبیه به فعالسازی میکروگلیا در موشهای نوع وحشی بود. از آنجایی که نقایص شناختی در مدلهای حیوانی AD تنها با افزایش سن مشهود است، وسوسهانگیز بود که حدس بزنیم که درجه خاصی از فعالسازی مزمن محافظ عصبی است. فرض بر این است که چنین فعال سازی توسط سلول های منحرف شده به فنوتیپ M2 [174] ایجاد می شود.
عملکرد GPCR با تعامل با سایر اعضای خانواده تعدیل می شود. ما نتایج جالبی با گیرنده های کانابینوئید پیدا کرده ایم. دو نوع گیرنده کانابینوئیدی وجود دارد، CB1 و CB2، و هر دو قادر به تعامل با AR هستند. در میکروگلیا، A2AR ممکن است مستقیماً با CB2R تعامل داشته باشد و ساختار کمپلکس حاصل به گونه ای است که محاصره A2AR توسط یک آنتاگونیست انتخابی باعث افزایش سیگنال دهی از طریق CB2R می شود [54].
آنتاگونیست های A2AR یک بار دیگر به عنوان مفید ظاهر می شوند. در این مورد، با افزایش عملکرد گیرندهای که در سلولهای گلیال بیان میشود، محافظ عصبی در نظر گرفته میشود [175-177]. گیرنده های کانابینوئید اکنون اهداف درمانی امیدوارکننده ای برای مبارزه با بیماری های عصبی تخریب کننده در نظر گرفته می شوند [178-180]. مروری بر نقش رویدادهای تخریب کننده عصبی هترومرسین حاوی A2AR و فعال سازی میکروگلیا در [57] ارائه شده است. A2AR چندین عملکرد ناشی از فعال سازی میکروگلیال را تنظیم می کند.
اول از همه، فعال سازی A2AR تحرک میکروگلیال را تعدیل می کند [181]. علاوه بر این، در کشتهای گلیال مختلط (آستروسیت/ میکروگلیا) متوجه شدیم که فعالسازی A2AR منجر به تقویت آزادسازی اکسید نیتریک توسط میکروگلیاهای فعال میشود. این اثر وابسته به حضور آستروگلیا بود، اگرچه هم بیان A2AR و هم رنگپذیری NO سنتاز-II فقط در میکروگلیا مشاهده شد.
این اقدامات، که در کشتهای مشترک بهدستآمده از حیوانات A2AR KO شناسایی نشد، نشان میدهد که محافظت عصبی ارائهشده توسط محاصره A2AR، حداقل تا حدی، ناشی از اثراتی است که توسط گیرندههای بیانشده در میکروگلیا فعال شده [129] انجام میشود. یکی دیگر از آنتاگونیستهای A2AR ناشی از منفی است. هنگامی که گیرنده های A2A و CB2 به صورت هترومر بیان می شوند، تداخل دارند [54,182].
با فعل و انفعالات بین پروتومر در هترومر، فعال شدن A2AR تا حدی سیگنالدهی با واسطه CB2R را مسدود میکند، که در میکروگلیا منجر به تولید فاکتورهای محافظ عصبی میشود. بنابراین، مسدود کردن A2AR بیان واسطههای التهابی را کاهش میدهد (از طریق A2AR) و ترمز را برای CB2Ractivation آزاد میکند که منجر به تولید مولکولهای محافظ عصبی میشود (شکل 2B). مطالعات در هیپوکامپ همچنین A2AR را به عنوان تعدیل کننده جذب و فعال سازی میکروگلیا شناسایی کرد [102]. در آزمایشهایی که در رده سلولی میکروگلیال انجام شد، آنتاگونیستهای A2AR باعث کاهش تکثیر میکروگلیای فعال شده و آزادسازی فاکتور نوروتروفیک مشتق از مغز (BDNF) توسط این سلولها میشوند [182].
مروری بر پتانسیل هدف قرار دادن A2AR میکروگلیال برای مبارزه با بیماریهای تخریبکننده عصبی در [183] یافت شده است. سایر انواع AR ممکن است در تنظیم فعال میکروگلیاهای مربوط به بیماریهای نورودژنراتیو شرکت کنند، اما به نظر میرسد ارتباط کمتری نسبت به A2AR دارند. در حالی که A3R در سلول های میکروگلیال بیان می شود [184]، مقاله arecent اثر آنتاگونیست های A2AR و آگونیست های A1R را بر تولید سایتوکاین های التهابی نشان می دهد [185].
آنچه اکنون ضروری است پرداختن به بیان انواع AR در حالت استراحت، و در میکروگلیاهای فعال M1 و M2 و پرداختن به مکانیسم های انحراف به فنوتیپ M2 است که AR و هترومرهای حاوی AR را هدف قرار می دهد.
مشارکت نویسنده: RF و GN مقاله را طراحی کردند. IR-R.، AL، و RR-S. پایگاه داده اسکن شده برای انتخاب مقالات موردی و گروه بندی آنها بر اساس عنوان بخش های مختلف. RF بخش های 1 تا 5 و GN 6 تا 8 را نوشت. همه نویسندگان نسخه خطی را ویرایش کرده و نسخه نهایی را تأیید کردند. نویسندگان نسخه منتشر شده نسخه خطی را خوانده و با آن موافقت کرده اند.
بودجه: این کار تا حدی توسط کمک مالی MCIU/AEI #RTI2018-094204-BI00 و SAF2017-84117-R از "Ministerio de Ciencia, Universidades e Investigación" و اسپانیایی "Agencia" پشتیبانی شد. Estatal de Investigación" (شامل بودجه اتحادیه اروپا FEDER). گروه تحقیقاتی دانشگاه بارسلونا توسط دولت منطقه ای کاتالونیا (تجمیع گروهی #2017 SGR 1497) عالی در نظر گرفته می شود، که هیچ بودجه خاصی برای معرف ها یا پرداخت خدمات یا هزینه های دسترسی آزاد ارائه نمی کند.
بیانیه هیئت بررسی نهادی: قابل اجرا نیست.
بیانیه رضایت آگاهانه: قابل اجرا نیست.

بیانیه در دسترس بودن داده ها: داده های جدول 1 مستقیماً از https://www.proteinatlas.org/search/adenosine+receptor قابل بازیابی است (در 12 آوریل 2021 قابل بازیابی است).
تضاد منافع: نویسندگان هیچ تضاد منافعی را اعلام نمی کنند. سرمایه گذاران هیچ نقشی در طراحی مطالعه نداشتند. در جمع آوری، تجزیه و تحلیل یا تفسیر داده ها؛ در نوشتن دستنوشته، یا تصمیم به انتشار نتایج.
منابع
1. لیو، بی. Teschemacher، AG; Kasparov، S. Astroglia به عنوان یک هدف سلولی برای محافظت عصبی و درمان اختلالات عصبی روانی. گلیا 2017، 65، 1205-1226. [CrossRef] [PubMed]
2. Kwon، HS; Koh، S.-H. التهاب عصبی در اختلالات نورودژنراتیو: نقش میکروگلیا و آستروسیت ها Transl.Neurodegener. 2020، 9، 1-12. [CrossRef]
3. Dipatre, PL; گلمن، فعال سازی سلول های میکروگلیال BB در پیری و بیماری آلزایمر: پیوند جزئی با درهم تنیده نوروفیبریلاری در هیپوکامپ. J. نوروپاتول. انقضا نورول. 1997، 56، 143-149. [CrossRef] [PubMed]
4. راجرز، ج. لوبر-نارود، جی. استایرن، SD; Civin، WH بیان آنتی ژن های مرتبط با سیستم ایمنی توسط سلول های سیستم عصبی مرکزی انسان: ارتباط با آسیب شناسی بیماری آلزایمر. نوروبیول. پیری 1988، 9، 339-349. [CrossRef]
5. Streit، WJ; Sparks, DL فعال سازی میکروگلیا در مغز انسان های مبتلا به بیماری قلبی و خرگوش هایپرکلسترولمیک.J. مول. پزشکی 1997، 75، 130-138. [CrossRef] 6. Graeber, MB; لی، دبلیو. رودریگز، ML نقش میکروگلیا در التهاب CNS. FEBS Lett. 2011، 585، 3798-3805. [CrossRef][PubMed]
7. مادور، سی. یین، ز. لیبوویتز، جی. Butovsky، O. Microglia، استرس سبک زندگی، و نورودژنراسیون. مصونیت 2020، 52، 222-240.[CrossRef] [PubMed]
8. Gehrmann, J. بونکوه، پ. میازاوا، تی. اوشلیز، یو. داکس، ای. Hossmann, K.-A.; کروتزبرگ، G. واکنش میکروگلیال در هیپوکامپ therat به دنبال ایسکمی جهانی: میکروسکوپ ایمونو الکترونی. اکتا نوروپاتول. 1992، 84، 588-595. [CrossRef]
9. هیکمن، اس. ایزی، اس. سن، پ. مورست، ال. الخوری، جی. میکروگلیا در تخریب عصبی. نات نوروسک. 2018، 21، 1359–1369.[CrossRef]
10. Barron، KD سلول میکروگلیال. یک بررسی تاریخی جی. نورول. علمی 1995، 134، 57-68. [CrossRef]
For more information:1950477648nn@gmail.com






