الميلانين العصبي

النيوروميلانين ( NM ) هو صبغة داكنة موجودة في الدماغ، وهي ذات بنية مشابهة للميلانين . وهو بوليمر من مونومرات 5،6-ثنائي هيدروكسي إندول . ^{[ 1 ]} يوجد النيوروميلانين بكميات كبيرة في الخلايا الكاتيكولامينية في المادة السوداء (الجزء المضغوط) والموضع الأزرق ، مما يُكسب هذه التراكيب لونًا داكنًا. ^{[ 2 ]}

يُضفي الميلانين العصبي لونًا مميزًا على مناطق محددة من الدماغ، مثل المادة السوداء أو الموضع الأزرق. وهو نوع من الميلانين، ويشبه أنواعًا أخرى من الميلانين المحيطي. لا يذوب في المركبات العضوية، ويمكن تمييزه باستخدام صبغة الفضة . سُمّي بالميلانين العصبي نسبةً إلى وظيفته والتغير اللوني الذي يظهر في الأنسجة التي تحتوي عليه. يتكون من حبيبات صبغية سوداء/بنية. يتراكم الميلانين العصبي مع التقدم في السن، وخاصةً بعد أول سنتين إلى ثلاث سنوات من العمر. يُعتقد أنه يحمي الخلايا العصبية في المادة السوداء من الإجهاد التأكسدي الناتج عن الحديد . يُعتبر ميلانينًا حقيقيًا نظرًا لبنيته الجذرية الحرة المستقرة وقدرته العالية على الارتباط بالمعادن. ^{[ 3 ]}

يُصنّع الميلانين العصبي مباشرةً من ليفودوبا (L-DOPA) ، وهو طليعة الدوبامين ، بواسطة إنزيم هيدروكسيلاز التيروسين (TH) وإنزيم ديكاربوكسيلاز الأحماض العطرية (AADC). وبدلاً من ذلك، تتراكم جزيئات الدوبامين السيتوبلازمية في الحويصلات المشبكية والإندوسومات (عبر ناقل أحادي الأمين الحويصلي 2 (VMAT2))، ثم تُنقل إلى الميتوكوندريا حيث تُستقلب بواسطة إنزيم أوكسيداز أحادي الأمين . وتُؤكسد جزيئات الدوبامين وDOPA الزائدة بواسطة حفز الحديد إلى دوباكينونات وسيميكينونات ، والتي تُبتلع بعد ذلك وتُخزن على شكل ميلانين عصبي. ^{[ 4 ]}

يتم تحفيز عملية التخليق الحيوي للنيوروميلانين بواسطة فائض الكاتيكولامينات السيتوبلازمية التي لا تتراكم بواسطة الحويصلات المشبكية. ^{[ 5 ]}

يوجد النيوروميلانين بتركيزات أعلى لدى البشر مقارنة بالرئيسيات الأخرى . ^{[ 2 ]} يزداد تركيز النيوروميلانين مع التقدم في العمر، مما يشير إلى دوره في الحماية العصبية (يمكن للنيوروميلانين أن يرتبط بالمعادن والمواد الغريبة ^{[ 6 ]} ) أو الشيخوخة .

تتدهور الخلايا العصبية المحتوية على النيوروميلانين في المادة السوداء خلال مرض باركنسون . وتنتج الأعراض الحركية لمرض باركنسون عن موت الخلايا في المادة السوداء، والذي قد يعود جزئيًا إلى الإجهاد التأكسدي . ويمكن تخفيف هذا التأكسد بواسطة النيوروميلانين. وقد وُجد أن مرضى باركنسون لديهم 50% من كمية النيوروميلانين في المادة السوداء مقارنةً بمرضى مماثلين لهم في العمر ولكن بدون مرض باركنسون. وقد رُبط موت الخلايا العصبية المحتوية على النيوروميلانين في المادة السوداء، والجزء المضغوط ، والموضع الأزرق بمرض باركنسون، كما تم تصويره في الجسم الحي باستخدام تقنيات تصوير النيوروميلانين . ^{[ 7 ]}

لقد ثبت أن الميلانين العصبي يرتبط بالمعادن السامة للأعصاب والتي قد تعزز التنكس العصبي. ^{[ 5 ]}

وُصفت الأصباغ الداكنة في المادة السوداء لأول مرة عام 1838 على يد بوركينيه ، ^{[ 8 ]} واقترح ليلي مصطلح "الميلانين العصبي" عام 1957، ^{[ 9 ]} على الرغم من أنه كان يُعتقد حتى وقت قريب أنه لا يؤدي أي وظيفة. ويُعتقد الآن أنه يلعب دورًا حيويًا في منع موت الخلايا في أجزاء معينة من الدماغ. وقد رُبط بمرض باركنسون، وبسبب هذه الصلة المحتملة، خضع الميلانين العصبي لبحوث مكثفة في العقد الماضي. ^{[ 10 ]}