Neyrotoksinlar bor toksinlar halokatli asab to'qimasi

Neyrotoksinlar bor toksinlar halokatli asab to'qimasi (sabab bo'ladi neyrotoksiklik ).[3] Neyrotoksinlar - bu keng tarqalgan sinf ekzogen kimyoviy nevrologik haqorat[4] rivojlanayotgan va etuk asab to'qimalarida ishlashga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.[5] Ushbu atama tasniflash uchun ham ishlatilishi mumkin endogen g'ayritabiiy aloqa qilganda, nevrologik jihatdan toksik bo'lishi mumkin bo'lgan birikmalar.[4] Nörotoksinlar ko'pincha nevrologik jihatdan zararli bo'lsa-da, ularning asabiy tarkibiy qismlarini aniq yo'naltirish qobiliyati asab tizimini o'rganishda muhim ahamiyatga ega.[6] Nörotoksinlarning keng tarqalgan namunalariga quyidagilar kiradi qo'rg'oshin,[7] etanol (spirtli ichimliklar ichish),[8] glutamat,[9] azot oksidi,[10] botulinum toksini (masalan, botoks),[11] qoqshol toksini,[12] va tetrodotoksin.[6] Azot oksidi va glutamat kabi ba'zi moddalar aslida organizmning to'g'ri ishlashi uchun juda muhimdir va faqat ortiqcha konsentratsiyalarda neyrotoksik ta'sir ko'rsatadi.
Neyrotoksinlar inhibe qiladi neyron nazorat qilish ion bo'yicha konsentratsiyalar hujayra membrana,[6] yoki a bo'ylab neyronlar orasidagi aloqa sinaps.[13] Mahalliy patologiya neyrotoksin ta'siriga ko'pincha neyron kiradi eksitotoksiklik yoki apoptoz[14] lekin o'z ichiga olishi mumkin glial hujayra zarar.[15] Nörotoksin ta'sirining makroskopik ko'rinishlari keng tarqalishi mumkin markaziy asab tizimi kabi zarar intellektual nogironlik,[5] doimiy xotira buzilishlar,[16] epilepsiya va dementia.[17] Bundan tashqari, neyrotoksin vositachiligida periferik asab tizimi kabi zarar neyropati yoki miyopatiya keng tarqalgan. Kabi nörotoksin vositasida shikastlanishni yumshatishga qaratilgan bir qator davolash usullarini qo'llab-quvvatlash ko'rsatilgan antioksidant[8] va antitoksin[18] ma'muriyat.Entsiklopediya site:ewikiuz.top

Jamiyatda neyrotoksinlarga ta'sir qilish yangi emas,[19] chunki tsivilizatsiyalar ming yillar davomida nevrologik zararli birikmalarga duch kelgan. E'tiborli misollardan biri - qo'rg'oshin paytida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan sezilarli ta'sir Rim imperiyasi ekstensiv rivojlanish natijasida kelib chiqadi sanitariya-tesisat tarmoqlari va sirkalangan sharobni qo'rg'oshin idishlarida uni shirin qilish uchun qaynatish odati, bu jarayon "qo'rg'oshin shakar" deb nomlanuvchi qo'rg'oshin asetat hosil qiladi.[20] Qisman neyrotoksinlar uning bir qismi bo'lgan inson tarix asab tizimi zaif va sezgirligi sababli uni buzishga juda moyil qiladi.

Ichida joylashgan asab to'qimalari miya, orqa miya va periferiya favqulodda murakkab biologik tizimni o'z ichiga oladi, bu asosan shaxslarning o'ziga xos xususiyatlarini aniqlaydi. Har qanday o'ta murakkab tizimda bo'lgani kabi, uning atrof-muhitdagi kichik bezovtaliklari ham muhim funktsional uzilishlarga olib kelishi mumkin. Asab to'qimalarining sezgirligiga olib keladigan xususiyatlarga neyronlarning yuqori yuzasi kiradi, yuqori lipid lipofil toksinlarni saqlaydigan tarkib, yuqori qon miyaga oqib tushadigan toksin ta'sirini kuchaytiradi va insonning umri davomida neyronlarning turg'unligi, bu esa zararning ko'payishiga olib keladi.[21] Natijada, asab tizimida ichki va tashqi hujumlardan, shu jumladan qon miya to'sig'idan himoya qilish uchun mo'ljallangan bir qator mexanizmlar mavjud.
The qon-miya to'sig'i (BBB) ​​- bu toksinlar va boshqa zararli birikmalarning miyaga etib borishini oldini oluvchi himoya vositalaridan biridir.[22] Miya ozuqa moddalariga kirishni va chiqindilarni olib tashlashni talab qilar ekan, u qon oqimi bilan yaxshilanadi. Qon bir qator qabul qilingan toksinlarni olib yurishi mumkin, ammo ular asab to'qimalariga etib boradigan bo'lsa, bu neyronlarning o'limiga olib keladi. Shunday qilib, himoya hujayralari nomini oldi astrotsitlar ichida joylashgan kapillyarlarni o'rab oling miya va qondan ozuqaviy moddalarni so'rib oladi va keyinchalik ularni neyronlarga etkazadi, miyani potentsial kimyoviy tahqirlardan samarali ravishda ajratib turadi.

Qonda miya to'sig'ini hosil qilish uchun miyadagi kapillyarlarni o'rab turgan astrotsitlar

Ushbu to'siq qattiqlikni hosil qiladi hidrofob atrofida qatlam mayda tomirlar miyada, katta yoki hidrofilik birikmalar. BBB-ga qo'shimcha ravishda choroid pleksus miyada toksinni emirilishidan himoya qatlamini ta'minlaydi. Xoroid pleksuslar - bu uchinchi, to'rtinchi va laterallarda joylashgan tomirlarning tomirlangan qatlamlari miyaning qorinchalari, bu ularning funktsiyasi orqali ependimal hujayralar, sintezi uchun javobgardir miya omurilik suyuqligi (CSF).[23] Muhimi, tanlab o'tish orqali ionlari va ozuqa moddalari va tuzoq og'ir metallar qo'rg'oshin kabi koroid pleksuslari miya va orqa miyani o'z ichiga olgan qat'iy tartibga solingan muhitni saqlaydi.

Xoroid pleksus

Hidrofobik va mayda bo'lish yoki astrotsitlar funktsiyasini inhibe qilish orqali ba'zi birikmalar, shu jumladan ba'zi nörotoksinlar miyaga kirib, katta zarar etkazishi mumkin. Zamonaviy davrda, olimlar va shifokorlar neyrotoksinlarni aniqlash va davolash muammosi bilan bog'liq bo'lib, natijada neyrotoksikologiya tadqiqotlari va klinik tadkikotlarga qiziqish ortib bormoqda.[24] Klinik neyrotoksikologiya asosan rivojlanayotgan soha bo'lsa-da, ko'plab potentsial neyrotoksik birikmalarning 750 dan 1000 gacha tasniflanishiga olib keladigan ko'plab atrof-muhit neyrotoksinlarini aniqlashda katta o'zgarishlar amalga oshirildi.[21] Neyrotoksinlarni umumiy muhitda topishning muhim ahamiyati tufayli maxsus protokollar Qo'shma Shtatlar atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi (EPA) aralashmalarning neyrotoksik ta'sirini sinash va aniqlash uchun (USEPA 1998). Qo'shimcha ravishda, in vitro Tizimlarning ishlatilishi ortdi, chunki ular keng tarqalgan tizimga nisbatan sezilarli yaxshilanishlarni ta'minladilar jonli ravishda o'tmish tizimlari. Yaxshilashga misol sifatida traktable, bir xil muhit va tizimli metabolizmning ifloslantiruvchi ta'sirini yo'q qilish kiradi.[24] Ammo in vitro tizimlar muammolarni keltirib chiqardi, chunki asab tizimining murakkabliklarini to'g'ri takrorlash qiyin bo'lgan, masalan, BBB ni yaratishda qo'llab-quvvatlovchi astrotsitlar va neyronlarning o'zaro ta'siri.[25] In vitro sinovdan o'tkazishda neyrotoksinlarni aniqlash jarayonini yanada murakkablashtirish uchun, neyrotoksiklik va sitotoksikani ajratish qiyin bo'lishi mumkin, chunki neyronlarni to'g'ridan-to'g'ri birikmalarga ta'sir qilish in-vivo jonli ravishda mumkin emas, chunki u in vitro. Bunga qo'shimcha ravishda hujayralar kimyoviy moddalarga neyrotoksinlar va sitotoksinlar o'rtasidagi farqni aniq etkazmasligi mumkin, chunki simptomlar kabi oksidlovchi stress yoki skelet modifikatsiyalari ikkalasiga ham javoban sodir bo'lishi mumkin.[26]

Ushbu murakkablikni bartaraf etish maqsadida, neyrit amaliy birikmalarga javoban o'sish (aksonal yoki dendritik) yaqinda haqiqiy neyrotoksinlar va sitotoksinlar in-vitro sinov muhitida. Ushbu jarayon bilan bog'liq bo'lgan muhim noaniqliklar tufayli, ammo bu keng qo'llab-quvvatlanmoqda.[27] Bundan tashqari, neyroksinlarni tekshirishda biokimyoviy mexanizmlar keng qo'llanila boshlandi, masalan, birikmalar hujayra mexanizmining aralashuvini qo'zg'atish uchun etarliligi uchun tekshirilishi mumkin, masalan atsetilxolinesteraza hajmi organofosfatlar (o'z ichiga oladi DDT va zarin gaz).[28] Nörotoksisiteyi aniqlash usullari hali ham muhim rivojlanishni talab qilsa-da, zararli birikmalar va toksin ta'sirlanish belgilarini aniqlash sezilarli darajada yaxshilandi.Entsiklopediya site:ewikiuz.top

Nörotoksinlar kimyoviy xossalari va funktsiyalari jihatidan xilma-xil bo'lishiga qaramay, ular biron bir mexanizm ta'sirida umumiy xususiyatga ega bo'lib, kerakli tarkibiy qismlarning buzilishiga yoki yo'q qilinishiga olib keladi. asab tizimi. Nörotoksinlar, o'zlarining dizayni bilan juda foydali bo'lishi mumkin nevrologiya. Ko'pgina organizmlarda asab tizimi juda murakkab va yashash uchun zarur bo'lganligi sababli, tabiiy ravishda u ham yirtqichlar, ham o'lja hujumi nishoniga aylandi. Sifatida zaharli organizmlar tez-tez yirtqichni yoki o'ljasini bo'ysundirish uchun o'z neyrotoksinlaridan foydalanadilar, toksinlar maqsad kanallariga juda xos bo'lib rivojlanib, toksin boshqa maqsadlarni oson bog'lamaydi.[29] (qarang Ion kanali toksinlari). Shunday qilib, neyrotoksinlar samarali tizimni ta'minlaydi, bu orqali asab tizimining ayrim elementlari aniq va samarali ravishda maqsadga yo'naltirilishi mumkin. Nörotoksin asosidagi nishonga olishning dastlabki namunasi radio etiketli tetrodotoksinni tahlil qilish uchun natriy kanallari va ularning asab bo'ylab kontsentratsiyasi to'g'risida aniq o'lchovlarni olish membranalar.[29] Xuddi shu tarzda, ba'zi bir kanal faoliyatlarini ajratish orqali neyrotoksinlar asl nusxasini yaxshilash qobiliyatini ta'minladilar Xojkin-Xaksli modeli bitta umumiy natriy va kaliy kanallari asab to'qimalarining ko'p funktsiyalarini hisobga olishi mumkin.[29] Ushbu asosiy tushunchadan tetrodotoksin kabi keng tarqalgan birikmalardan foydalanish, tetraetilammoniy va bungarotoksinlar individual neyronlarning o'zini tutishining aniq usullarini ancha chuqurroq tushunishga olib keldi.
Faoliyat mexanizmlari
Nörotoksinlar asab tizimiga salbiy ta'sir ko'rsatadigan birikmalar bo'lganligi sababli, ular ishlaydigan bir qator mexanizmlar neyronlarning uyali jarayonlarini inhibe qilish orqali amalga oshiriladi. Ushbu taqiqlangan jarayonlar membranani depolarizatsiya qilish mexanizmlaridan tortib to o'zgarishi mumkin neyronlararo aloqa. Neyronlarning kutilgan hujayra ichidagi funktsiyalarini bajarish yoki qo'shni hujayraga signal berish qobiliyatini inhibe qilish orqali nörotoksinlar asab tizimining tutilishiga sabab bo'lishi mumkin. botulinum toksini,[13] yoki hatto asab to'qimalarining o'limi.[30] Nörotoksin ta'sirida alomatlar paydo bo'lishi uchun zarur bo'lgan vaqt turli xil toksinlar orasida farq qilishi mumkin, bu botulinum toksini uchun soat tartibida bo'ladi.[18] va qo'rg'oshin uchun yillarTetrodotoksin
The puffer baliq o'ldiradigan tetrodotoksin miqdorini tashish bilan mashhur.
Tetrodotoksin (TTX) - tarkibiga kiruvchi organizmlar tomonidan ishlab chiqarilgan zahar Tetraodontiformes buyrug'i o'z ichiga oladi puffer baliq, okean quyosh baliqlari va cho'chqa baliqlari.[50] Tuxum baliqlari ichida TTX jigar, jinsiy bezlar, ichak va teri.[6][51] TTX iste'mol qilinsa o'limga olib kelishi mumkin va ko'plab mamlakatlarda zaharlanishning odatiy shakliga aylangan. TTX iste'mol qilishning umumiy simptomlariga quyidagilar kiradi paresteziya (ko'pincha. bilan cheklangan og'iz va oyoq-qo'llar ), mushaklarning kuchsizligi, ko'ngil aynish va qusish[50] va ko'pincha 30 daqiqadan so'ng namoyon bo'ladi yutish.[52] TTX toksik bo'lgan asosiy mexanizm neyron aloqasining funktsional imkoniyatlarini pasaytiradigan natriy kanal funktsiyasini inhibe qilish orqali amalga oshiriladi. Ushbu inhibisyon asosan TTXga sezgir (TTX-lar) deb nomlanuvchi natriy kanallarining sezgir qismiga ta'sir qiladi, bu esa asosan natriy oqimi uchun javobgar bo'ladi. depolarizatsiya bosqichi neyron harakat potentsiali.
Tetrodotoksin ta'sirida neyron ta'siridan kelib chiqadigan inhibitiv signal reaktsiyasi.
TTXga chidamli (TTX-r) natriy kanalining TTXga nisbatan sezgirligi cheklangan va asosan u kichik diametrli aksonlar kabi topilganlar kabi nosiseptsiya neyronlari.[6] TTXning muhim darajasi yutilganda, u natriy kanallarini neyronlarga bog'laydi va ularni kamaytiradi membrana o'tkazuvchanligi natriyga. Bu postsinaptik neyronda harakat potentsialini keltirib chiqarish uchun zarur bo'lgan qo'zg'atuvchi signallarning samarali chegarasini oshirishga olib keladi.[6] Buning ta'siri oshdi signal chegarasi ning pasaytirilgan qo'zg'aluvchanligi postsinaptik neyronlar, va keyinchalik falaj va o'limga olib kelishi mumkin bo'lgan vosita va hissiy funktsiyalarni yo'qotish. Garchi yordamchi shamollatish TTX ta'siridan keyin omon qolish imkoniyatini oshirishi mumkin, hozirda antitoksin yo'q. Asetilxolinesteraza inhibitordan foydalanish Neostigmin yoki muskarin asetilkolin antagonist Atropin (bu parasempatik faollikni inhibe qiladi), ammo ko'payishi mumkin simpatik asab faoliyati TTX ta'siridan keyin omon qolish imkoniyatini yaxshilash uchun etarli.[50]
Kaliy kanali
Tetraetilammoniy
Tetraetilammoniy (TEA) - bu bir qator neyrotoksinlar singari, avval asab tizimiga zararli ta'sirlari orqali aniqlangan va motor nervlarining funktsiyasini inhibe qilish qobiliyatiga ega ekanligi va shu bilan qisqarish xususiyatiga ega bo'lgan birikma. muskulatura kurare uslubiga o'xshash tarzda.[53] Bundan tashqari, surunkali TEA administratsiyasi orqali mushak atrofiyasi qo'zg'atiladi.[53] Keyinchalik aniqlanishicha, TEA in-vivo jonli efirda asosan kaliy kanallarining ikkalasini ham inhibe qilish qobiliyati orqali ishlaydi kechiktirilgan rektifikator ko'rilgan harakat potentsiali va kaltsiyga bog'liq kaliy kanallarining ayrim populyatsiyasi.[32] Aynan shu neyronlarning kaliy oqimini inhibe qilish qobiliyati TEA ni nevrologiyaning eng muhim vositalaridan biriga aylantirdi. TEA kaliy kanallarini inhibe qilish qobiliyati uning kaliy ionlariga o'xshash kosmik to'ldiruvchi tuzilishidan kelib chiqadi degan faraz qilingan.[53] Choyni nima uchun juda foydali qiladi nevrologlar bu kaliy kanal faolligini yo'q qilishning o'ziga xos qobiliyatidir va shu bilan boshqa natriy kanallari kabi boshqa ion kanallarining neyronlarning ta'sirlanishini o'rganishga imkon beradi.[54] Nörobilim tadqiqotlarida ko'plab foydalanishlaridan tashqari, TEA samarali davolash sifatida amalga oshirildi Parkinson kasalligi kasallikning rivojlanishini cheklash qobiliyati orqali.[55]

Xlorli kanal
Xlorotoksin
Xlorotoksin (Cltx) - bu faol birikma chayon zaharli va asosan o'tkazuvchanlikni inhibe qilish qobiliyati tufayli zaharli hisoblanadi xlorid kanallari.[33] O'ldiradigan Cltx hajmining yutilishi ushbu ion kanalining buzilishi orqali falajga olib keladi. Botulinum toksiniga o'xshash Cltx muhim terapevtik ahamiyatga ega ekanligi isbotlangan. Dalillar shuni ko'rsatdiki, Cltx qobiliyatini inhibe qilishi mumkin gliomalar miyada sog'lom asab to'qimalariga kirib borish, shish paydo bo'lishining mumkin bo'lgan invaziv zararini sezilarli darajada kamaytirish.[56][57]
Kaltsiy kanali
Konotoksin
Konotoksinlar dengiz konusining salyangozi tomonidan ishlab chiqarilgan zaharlarning toifasini ifodalaydi va kaltsiy, natriy yoki kaliy kanallari kabi bir qator ion kanallarining faoliyatini inhibe qilishga qodir.[58][59] Ko'p hollarda toksinlar turli xil turlari tomonidan chiqariladi konusning salyangozlari turli xil ion kanallari uchun o'ziga xos bo'lishi mumkin bo'lgan turli xil konotoksinlar turlarini o'z ichiga oladi, shuning uchun asab funktsiyasining keng tarqalishiga xalaqit beradigan zahar hosil bo'ladi.[58] Konotoksinlarning noyob shakllaridan biri b-konotoksin (b-CgTx ) Ca kanallari uchun juda xosdir va ularni tizimdan ajratishda foydali ekanligini ko'rsatdi.[60] Kaltsiy oqimi hujayraning to'g'ri qo'zg'alishi uchun zarur bo'lganligi sababli, har qanday muhim inhibisyon katta miqdordagi funktsiyani oldini oladi. Shunisi muhimki, b-CgTx mushak hujayralari emas, balki neyronlarning membranalarida joylashgan voltajga bog'liq bo'lgan kaltsiy kanallari bilan uzoq vaqt bog'lanib, ularni inhibe qilishga qodir.[61]
Sinaptik pufakchani chiqarish
Botulinum toksini
Botulinum toksini neyrotoksikligi mexanizmi
Botulinum toksini (BTX) - bu bakteriya tomonidan ishlab chiqariladigan BTX-A, B, C, D, E, F, G, H deb nomlanadigan sakkizta alohida birikmadan tashkil topgan neyrotoksinlar guruhi. Clostridium botulinum va mushaklarga olib keladi falaj.BTXning o'ziga xos xususiyati uning davolashda nisbatan keng tarqalgan terapevtik qo'llanilishidir distoniya va spastiklik buzilishlar, shuningdek, induktsiyalashda mushak atrofiyasi[11] ma'lum bo'lgan eng zaharli moddalar bo'lishiga qaramay. BTX inhibisyon uchun periferik funktsiyalarni bajaradi atsetilxolin (ACh) da bo'shatish asab-mushak birikmasi degradatsiyasi orqali SNARE oqsillari ACh uchun talab qilinadi pufakchali-membranali birikma.[35] Toksin yuqori biologik faol bo'lgani uchun, tana vaznining taxminiy dozasi 1 mg / kg, bu etarli miqdordagi suv oqimini keltirib chiqarmaydi. o'lim tomonidan nafas olish.[13] BTX antitoksinlari yuqori toksikligi tufayli tadqiqotning faol yo'nalishi bo'lib kelgan. Ko'rsatilgan kapsaitsin (issiqlik uchun javobgar bo'lgan faol birikma qalampir ) bog'lashi mumkin TRPV1 retseptorlari bo'yicha ifoda etilgan xolinergik neyronlar va BTXning toksik ta'sirini inhibe qiladi.