عائلة GDNF من الروابط

بنية ثلاثية الأبعاد لـ GDNF

تتألف عائلة ليجاندات GDNF (GFL) من أربعة عوامل تغذية عصبية : عامل التغذية العصبية المشتق من الخلايا الدبقية (GDNF)، والنيورتورين (NRTN)، والأرتمين (ARTN)، والبيرسيفين (PSPN). وقد ثبت أن لـ GFLs دورًا في عدد من العمليات البيولوجية، بما في ذلك بقاء الخلايا، ونمو المحاور العصبية، وتمايز الخلايا، وهجرة الخلايا. وعلى وجه الخصوص، يعزز إرسال الإشارات بواسطة GDNF بقاء الخلايا العصبية الدوبامينية. [ 1 ]

تكوين معقدات الإشارة

على سطح الخلايا المستهدفة، يتشكل مُركّب إشاري يتألف من ثنائي GFL مُحدد ، وجزيء كيناز التيروزين المُستقبل RET ، ومُستقبل مُساعد مُرتبط بسطح الخلية ينتمي إلى عائلة بروتينات GFRα. وتُعدّ GDNF وNRTN وARTN وPSPN، على التوالي، الروابط الأساسية للمُستقبلات المُساعدة GFRα1 و GFRα2 و GFRα3 و GFRα4 . [ 2 ] عند تكوين مُركّب GFL-GFRα الأولي، يجمع هذا المُركّب جزيئين من RET، مُحفزًا عملية الفسفرة الذاتية العابرة لبقايا تيروزين مُحددة ضمن نطاق كيناز التيروزين لكل جزيء RET. ثم تُؤدي فسفرة هذه التيروزينات إلى بدء عمليات نقل الإشارة داخل الخلية .

لقد ثبت أنه في حالة GDNF، فإن وجود جزيئات جليكوزامينوجليكان كبريتات الهيباران على سطح الخلية ضروري أيضًا لحدوث إشارات GDNF التي يتوسطها RET. [ 3 ] [ 4 ]

الأهمية السريرية

تُعدّ البروتينات الدهنية الخضراء هدفًا علاجيًا مهمًا للعديد من الحالات المرضية:

  • أظهر عامل التغذية العصبية المشتق من الخلايا الدبقية (GDNF) نتائج واعدة في تجربتين سريريتين لمرض باركنسون [ 5 ] [ 6 ] وفي عدد من التجارب على الحيوانات. ورغم أن دراسة أخرى أشارت لاحقًا إلى أن هذا التأثير هو "تأثير وهمي"، إلا أن العمل على تحسين توصيل GDNF إلى النواة العدسية لا يزال مستمرًا. يُعد GDNF عامل بقاء قويًا للخلايا العصبية الحركية المركزية، وقد يكون له أهمية سريرية في علاج التصلب الجانبي الضموري (ALS) [ 7 ] . علاوة على ذلك، تُبرز نتائج حديثة أهمية GDNF كهدف جديد لعلاج إدمان المخدرات [ 8 ] وإدمان الكحول [ 9 ] .
  • يمكن استخدام NRTN أيضًا في علاج مرض باركنسون والصرع . [ 10 ] يعزز NRTN بقاء الخلايا العصبية الكولينية في الدماغ الأمامي القاعدي [ 11 ] والخلايا العصبية الحركية في النخاع الشوكي. [ 12 ] لذلك، يمتلك NRTN إمكانات واعدة في علاج مرض الزهايمر والتصلب الجانبي الضموري.
  • كما أن لـ ARTN منظورًا علاجيًا، حيث يُنظر إليه كعلاج للألم المزمن. [ 13 ]
  • يعزز بروتين PSPN بقاء الخلايا العصبية الكولينية في الدماغ الأمامي القاعدي للجنين الفأري في المختبر . [ 11 ] لذا، قد يُستخدم PSPN في علاج مرض الزهايمر. كما قد يكون له تطبيقات سريرية في علاج السكتة الدماغية. [ 14 ]

نظراً لتعدد التطبيقات العلاجية المحتملة، يُعد تعديل نشاط مُركّب مستقبلات GFRα/RET ذا أهمية بالغة. مع ذلك، فإنّ استخدام روابط GDNF الطبيعية محدود سريرياً. فباعتبارها ببتيدات موجبة الشحنة، لا تستطيع روابط GDNF اختراق الحاجز الدموي الدماغي، كما أنّ حجم توزيعها في الأنسجة ضئيل للغاية. لذا، يُعدّ ابتكار مُنشّطات جزيئية صغيرة مفيداً للغاية لتطوير علاجات فعّالة ضدّ الأمراض العصبية المُنهكة. [ 15 ]

مراجع

  1. أيراكسينين م، سارما م (2002). " عائلة GDNF: الإشارات، والوظائف البيولوجية، والقيمة العلاجية". نات ريف نيوروساينس . 3 (5): 383-94 . doi : 10.1038/nrn812 . PMID 11988777. S2CID 2480120 .  
  2. أريغي إي، بوريلو إم جي، ساريولا إتش (2005). "إشارات كيناز التيروزين RET في النمو والسرطان". مجلة السيتوكينات وعوامل النمو . 16 ( 4-5 ): 441-467 . doi : 10.1016/j.cytogfr.2005.05.010 . PMID 15982921 . 
  3. بارنيت إم دبليو، فيشر سي إي، وآخرون (2002). "إشارات عامل التغذية العصبية المشتق من الخلايا الدبقية (GDNF) تتطلب جليكوزامينوجليكان كبريتات الهيباران". مجلة علوم الخلية . 115 (23): 4495-4503 . doi : 10.1242/jcs.00114 . PMID 12414995. S2CID 5910562 .   
  4. "زيادة مستويات BDNF" .الخميس، 5 نوفمبر 2020
  5. جيل إس، باتيل إن، هوتون جي، أوسوليفان كيه، مكارتر آر، بوناج إم، بروكس دي، سفيندسن سي، هيوود بي (2003). "الحقن المباشر لعامل التغذية العصبية المشتق من الخلايا الدبقية في الدماغ لعلاج مرض باركنسون". نات ميد . 9 (5): 589-95 . doi : 10.1038/nm850 . PMID 12669033. S2CID 3331090 .  
  6. سليفن جيه تي، جيرهاردت جي إيه، سميث سي دي، غاش دي إم، كريسكيو آر، يونغ بي (2005). "تحسين الوظائف الحركية الثنائية لدى مرضى باركنسون من خلال الحقن أحادي الجانب داخل البوتامين لعامل التغذية العصبية المشتق من الخلايا الدبقية". مجلة جراحة الأعصاب . 102 (2): 216-222 . doi : 10.3171/jns.2005.102.2.0216 . PMID 15739547 . 
  7. هندرسون سي، فيليبس إتش، بولوك آر، ديفيز إيه، ليمول سي، أرماني إم، سيمونز إل، موفيت بي، فاندلين آر، سيمبسون إل، وآخرون (1994). "عامل التغذية العصبية المشتق من الخلايا الدبقية: عامل بقاء قوي للخلايا العصبية الحركية الموجودة في الأعصاب الطرفية والعضلات". مجلة ساينس . 266 (5187): 1062-1064 . رمز Bibcode : 1994Sci...266.1062H . doi : 10.1126/science.7973664 . PMID 7973664 .  
  8. ^ Airavaara M، Planken A، Gäddnäs H، Piepponen T، Saarma M، Ahtee L (2004). "زيادة تركيزات الدوبامين خارج الخلية وتعبير FosB/DeltaFosB في مناطق الدماغ المميتة لفئران خروج المغلوب غير المتجانسة GDNF". يورو J نيوروسسي . 20 (9): 2336–2344 . دوى : 10.1111/j.1460-9568.2004.03700.x . بميد 15525275 . S2CID 24973132 .  
  9. هي د، ماكغوف ن، رافيندراناثان أ، جانبلانك ج، لوغريب م، فاملونغ ك، جاناك ب، رون د (2005). "عامل التغذية العصبية المشتق من الخلايا الدبقية يتوسط التأثيرات المرغوبة لعقار الإيبوجين المضاد للإدمان على استهلاك الكحول" . مجلة علم الأعصاب . 25 (3): 619-28 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.3959-04.2005 . PMC 1193648. PMID 15659598 .  
  10. ^ Horger B، Nishimura M، Armanini M، Wang L، Poulsen K، Rosenblad C، Kirik D، Moffat B، Simmons L، Johnson E، Milbrandt J، Rosenthal A، Bjorklund A، Vandlen R، Hynes M، Phillips H (1998). "يمارس نيوتورين إجراءات قوية على البقاء ووظيفة الخلايا العصبية الدوبامينية في الدماغ المتوسط" . ي نيوروسكي . 18 (13): 4929-4937 . دوى : 10.1523/JNEUROSCI.18-13-04929.1998 . بمك 6792569 . بميد 9634558 .  
  11. 1 2 جولدن ج، ميلبراندت ج، جونسون إي (2003). "يعزز كل من النيورتورين والبيرسيفين بقاء الخلايا العصبية الكولينية في الدماغ الأمامي القاعدي الجنيني في المختبر". علم الأعصاب التجريبي . 184 (1): 447-55 . doi : 10.1016/j.expneurol.2003.07.999 . PMID 14637114. S2CID 28406766 .  
  12. غارسيس أ، ليفيه ج، غريليه ن، هندرسون س، ديلابيريير أ (2001). "لا يرتبط استجابة مجموعات فرعية من الخلايا العصبية الحركية في النخاع الشوكي الجنيني للفئران للنيورتورين بتعبير GFR alpha 1 أو GFR alpha 2" . ديف داين . 220 (3): 189-97 . doi : 10.1002/1097-0177(20010301)220:3 < 189::AID-DVDY1106 > 3.0.CO ; 2-I . PMID 11241828 . 
  13. غارديل إل، وانغ آر، إهرنفيلز سي، أوسيبوف إم، روسوماندو إيه، ميلر إس، باكلي سي، كاي إيه، تسيه إيه، فولي إس، غونغ بي، والوس إل، كارميلو بي، وورلي دي، هوانغ سي، إنجبر تي، بيبينسكي بي، كيت آر، فانديرا تي، لاي جيه، ساه دي، بوريكا إف (2003). "تأثيرات متعددة للأرتيمين الجهازي في الاعتلال العصبي التجريبي". نات ميد . 9 (11): 1383-1389 . doi : 10.1038/nm944 . PMID 14528299. S2CID 24449754 .  
  14. توماك أ، أغولنيك أ، هوغي ن، تشانغ س، تشانغ ي، باكمان س، موراليس م، ماتسون م، وانغ ي، ويستفال ه، هوفر ب (2002). "تأثيرات نقص التروية الدماغية في الفئران التي تعاني من نقص في بروتين بيرسيفين" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 99 ( 14): 9521-9526 . Bibcode : 2002PNAS...99.9521T . doi : 10.1073/pnas.152535899 . PMC 123173. PMID 12093930 .  
  15. بيسبالوف إم إم؛ سارما إم. (2007). "مجمعات مستقبلات عائلة GDNF أهداف دوائية ناشئة". تريندز فارماكول. ساينس . 28 (2): 68-74 . doi : 10.1016/j.tips.2006.12.005 . PMID 17218019 .