عوامل التغذية العصبية

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

العوامل العصبية المغذية ( NTFs ) هي عائلة من الجزيئات الحيوية  - معظمها ببتيدات أو بروتينات  صغيرة - تدعم نمو وبقاء وتمايز الخلايا العصبية النامية والناضجة. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] تُمارس معظم هذه العوامل تأثيراتها المغذية على الخلايا العصبية من خلال الإشارات عبر كينازات التيروسين ، [ 2 ] وعادةً ما يكون ذلك عبر مستقبلات كيناز التيروسين . في الجهاز العصبي الناضج، تُعزز هذه العوامل بقاء الخلايا العصبية، وتحفز اللدونة المشبكية، وتُعدّل تكوين الذاكرة طويلة الأمد. [ 2 ] كما تُعزز العوامل العصبية المغذية النمو والتطور الأولي للخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي والمحيطي ، وهي قادرة على إعادة نمو الخلايا العصبية التالفة في المختبرات ونماذج الحيوانات. [ 1 ] [ 4 ] تُفرز بعض هذه العوامل أيضًا من الأنسجة المستهدفة لتوجيه نمو المحاور العصبية النامية . تنتمي معظم عوامل التغذية العصبية إلى إحدى ثلاث عائلات: (1) عوامل التغذية العصبية ، (2) روابط عائلة عوامل التغذية العصبية المشتقة من الخلايا الدبقية (GFLs)، و(3) السيتوكينات المحفزة لتكوين الخلايا العصبية. [ 4 ] لكل عائلة آليات إشارات خلوية مميزة خاصة بها ، على الرغم من أن الاستجابات الخلوية الناتجة غالبًا ما تتداخل. [ 4 ]

تُجرى حاليًا دراسات مكثفة على عوامل التغذية العصبية لاستخدامها في قنوات الأعصاب الحيوية الاصطناعية، نظرًا لأهميتها في توجيه نمو المحاور العصبية وتجديدها داخل الجسم الحي . في هذه الدراسات، تُستخدم عوامل التغذية العصبية عادةً بالتزامن مع تقنيات أخرى، مثل الإشارات البيولوجية والفيزيائية الناتجة عن إضافة الخلايا وتكوين تضاريس محددة. قد تُثبّت عوامل التغذية العصبية على بنية السقالة أو لا، مع تفضيل التثبيت لأنه يسمح بإنشاء تدرجات دائمة وقابلة للتحكم. في بعض الحالات، مثل أنظمة توصيل الأدوية العصبية ، تُثبّت هذه العوامل بشكل غير محكم، ما يسمح بإطلاقها بشكل انتقائي في أوقات وكميات محددة.

قائمة عوامل التغذية العصبية

على الرغم من اكتشاف المزيد من المعلومات حول عوامل التغذية العصبية، إلا أن تصنيفها يعتمد على آليات خلوية مختلفة، وهي تُصنف إلى ثلاث عائلات رئيسية: النيوتروفينات ، وعائلة CNTF، وعائلة GDNF . [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ]

عوامل التغذية العصبية

العامل العصبي المشتق من الدماغ

يُشابه عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (BDNF) بنيويًا عوامل NGF وNT-3 و NT-4 /5، [ 7 ] ويشترك مع NT-4 في مستقبل TrkB . [ 8 ] يُعزز نظام عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ/TrkB بقاء الخلايا التائية ، كما دُرِسَ في غدة التيموس لدى الفئران. [ 8 ] تُشير تجارب أخرى إلى أن BDNF أكثر أهمية وضرورة لبقاء الخلايا العصبية من عوامل أخرى. [ 5 ] مع ذلك، لا تزال هذه الآلية التعويضية غير معروفة. على وجه التحديد، يُعزز BDNF بقاء خلايا العقدة الجذرية الظهرية . [ 7 ] حتى عند ارتباطه بمستقبل TrkB مُختزل، يظل BDNF يؤدي أدوارًا في النمو والتطور. [ 7 ] في غياب BDNF (متماثل الزيجوت (-/-))، لا تعيش الفئران لأكثر من ثلاثة أسابيع. [ 7 ]

يلعب عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (BDNF) أدوارًا تنظيمية هامة في نمو القشرة البصرية ، وتعزيز تكوين الخلايا العصبية، وتحسين التعلم والذاكرة. [ 7 ] ويعمل BDNF تحديدًا داخل الحصين . وقد أظهرت الدراسات أن العلاج بالكورتيكوستيرون واستئصال الغدة الكظرية يقللان أو يزيدان من تعبير BDNF في الحصين. [ 9 ] وبالتوافق بين الدراسات البشرية والحيوانية، تنخفض مستويات BDNF لدى المصابين بالاكتئاب الشديد غير المعالج . [ 9 ] ومع ذلك، فإن العلاقة بين مستويات BDNF والاكتئاب لا تزال محل جدل. [ 9 ] [ 10 ]

عامل نمو الأعصاب

يستخدم عامل نمو الأعصاب (NGF) مستقبل TrkA عالي الألفة [ 11 ] [ 8 ] لتعزيز عملية التغليف المياليني [ 11 ] وتمايز الخلايا العصبية. [ 12 ] وقد أظهرت الدراسات أن اضطراب تنظيم NGF يسبب فرط التألم والألم. [ 8 ] [ 12 ] يرتبط إنتاج NGF ارتباطًا وثيقًا بمدى الالتهاب . على الرغم من أنه من الواضح أن إعطاء NGF خارجيًا يساعد في تقليل التهاب الأنسجة، إلا أن الآليات الجزيئية لا تزال غير معروفة. [ 12 ] علاوة على ذلك، ترتفع مستويات NGF في الدم في أوقات الإجهاد، وأثناء أمراض المناعة الذاتية ، ومع الربو أو التهاب المفاصل ، من بين حالات أخرى. [ 8 ] [ 12 ]

نيوتروفين-3

بينما تمتلك عوامل التغذية العصبية ضمن عائلة النيوتروفين عادةً مستقبلًا لبروتين التيروزين كيناز (Trk)، فإن نيوتروفين-3 (NT-3) يمتلك مستقبلًا فريدًا، وهو TrkC . [ 8 ] في الواقع، ساعد اكتشاف المستقبلات المختلفة في تمييز فهم العلماء وتصنيفهم لـ NT-3. [ 13 ] يتشارك NT-3 خصائص مماثلة مع أعضاء آخرين من هذه الفئة، ومن المعروف أنه مهم في بقاء الخلايا العصبية. [ 13 ] يوجد بروتين NT-3 في الغدة الزعترية والطحال والظهارة المعوية ، لكن دوره في وظيفة كل عضو لا يزال غير معروف . [ 8 ]

نيوتروفين-4

عائلة عامل التغذية العصبية الهدبي (CNTF)

تشمل عائلة عوامل التغذية العصبية CNTF عامل التغذية العصبية الهدبي (CNTF)، وعامل تثبيط اللوكيميا (LIF)، والإنترلوكين-6 (IL-6)، والبرولاكتين ، وهرمون النمو ، واللبتين ، والإنترفيرونات (أي الإنترفيرون-α، و- β، و-γ )، والأونكوستاتين M. [ 2 ]

عامل التغذية العصبية الهدبي

يؤثر عامل التغذية العصبية الهدبي على الخلايا العصبية الحركية الجنينية ، والخلايا العصبية الحسية في العقدة الجذرية الظهرية ، والخلايا العصبية الهدبية في الحصين. [ 14 ] وهو يرتبط بنيويًا بعامل تثبيط اللوكيميا (LIF)، والإنترلوكين 6 (IL-6)، والأونكوستاتين إم (OSM). [ 15 ] يمنع عامل التغذية العصبية الهدبي تنكس الخلايا العصبية الحركية في الفئران والجرذان، مما يزيد من مدة بقائها على قيد الحياة ووظائفها الحركية. تشير هذه النتائج إلى إمكانية استخدام عامل التغذية العصبية الهدبي الخارجي كعلاج لأمراض الخلايا العصبية الحركية التنكسية لدى الإنسان . [ 16 ] كما أنه يتمتع بخصائص شبيهة باللبتين، حيث أنه يسبب فقدان الوزن. [ 14 ]

عائلة GDNF

تشمل عائلة GDNF من الروابط عامل التغذية العصبية المشتق من الخلايا الدبقية (GDNF)، والأرتمين ، والنيورتورين ، والبيرسيفين . [ 2 ]

عامل التغذية العصبية المشتق من خط الخلايا الدبقية

تم اكتشاف عامل التغذية العصبية المشتق من الخلايا الدبقية (GDNF) في الأصل كمحفز للبقاء مشتق من خلية ورم دبقي . وأظهرت دراسات لاحقة أن GDNF يستخدم مستقبل التيروزين كيناز ومستقبلًا مساعدًا عالي الألفة لربط الليجاند GFRα . [ 17 ] يتميز GDNF بألفة قوية بشكل خاص للخلايا العصبية الدوبامينية (DA) . [ 5 ] وعلى وجه التحديد، أظهرت الدراسات أن GDNF يلعب دورًا وقائيًا ضد سموم MPTP للخلايا العصبية الدوبامينية. كما تم اكتشافه في الخلايا العصبية الحركية لأجنة الفئران، ويُعتقد أنه يساعد في النمو ويقلل من قطع المحاور العصبية . [ 5 ]

أرتيمين

نيورتورين

بيرسيفين

إفرينز

الإيفرينات هي عائلة من العوامل العصبية التي ترسل إشارات من خلال مستقبلات الإيفرين ، وهي فئة من مستقبلات التيروزين كيناز ؛ [ 2 ] تشمل عائلة الإيفرينات الإيفرين A1 و A2 و A3 و A4 و A5 و B1 و B2 و B3 .

عائلات EGF و TGF

تتألف عائلتا عوامل التغذية العصبية EGF وTGF من عامل نمو البشرة ، والنيورغولينات ، وعامل النمو المحول ألفا (TGFα)، وعامل النمو المحول بيتا (TGFβ). [ 2 ] وتُرسل هذه العوامل إشاراتها عبر مستقبلات التيروزين كيناز وبروتينات كيناز السيرين/ثريونين . [ 2 ]

عوامل التغذية العصبية الأخرى

تشمل العديد من الجزيئات الحيوية الأخرى التي تم تحديدها كعوامل تغذية عصبية ما يلي: عامل نضج الخلايا الدبقية ، والأنسولين ، وعامل النمو الشبيه بالأنسولين 1 (IGF-1)، وعامل نمو بطانة الأوعية الدموية (VEGF)، وعامل نمو الخلايا الليفية (FGF)، وعامل النمو المشتق من الصفائح الدموية (PDGF)، وببتيد تنشيط أدينيلات سيكلاز النخامية (PACAP)، والإنترلوكين-1 (IL-1) ، والإنترلوكين-2 (IL-2)، والإنترلوكين-3 (IL-3 )، والإنترلوكين-5 (IL-5)، والإنترلوكين-8 (IL-8)، وعامل تحفيز مستعمرات البلاعم (M-CSF)، وعامل تحفيز مستعمرات المحببات والبلاعم (GM-CSF)، والنيوروتاكتين . [ 2 ]

مراجع

  1. 1 2 "العوامل العصبية المغذية" . مجموعة نيتشر للنشر . تاريخ الاسترجاع: 31 مايو 2016. العوامل العصبية المغذية هي جزيئات تعزز نمو الخلايا العصبية وقدرتها على البقاء. وتلعب أدوارًا مهمة في كل من النمو، حيث تعمل كإشارات توجيهية للخلايا العصبية النامية، وفي الجهاز العصبي الناضج، حيث تشارك في بقاء الخلايا العصبية، واللدونة المشبكية، وتكوين الذكريات طويلة الأمد.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 مالينكا آر سي، نيستلر إي جيه، هايمان إس إي (2009). "الفصل 8: النواقل العصبية غير النمطية". في سيدور إيه، براون آر واي (محرران). علم الأدوية العصبية الجزيئية: أساس لعلم الأعصاب السريري (الطبعة الثانية ). نيويورك: ماكجرو هيل ميديكال. الصفحات 199، 211-221 . ISBN   9780071481274العوامل العصبية المغذية هي عديدات ببتيد أو بروتينات صغيرة تدعم نمو الخلايا العصبية وتمايزها وبقائها. وتُحدث هذه العوامل تأثيراتها عن طريق تنشيط كينازات التيروسين.
  3. ↑ زيغموند إم جيه ، كاميرون جيه إل، هوفر بي جيه، سمين آر جيه (2012). "إعادة التأهيل العصبي عن طريق التمارين البدنية: نحو الأمام". اضطرابات باركنسون ذات الصلة. 18 ( ملحق 1): ص 147-150. doi : 10.1016/S1353-8020(11)70046-3 . PMID 22166417. كما سيتم توضيحه لاحقًا، تحفز التمارين الرياضية التعبير عن العديد من عوامل التغذية العصبية (NTFs). 
  4. 1 2 3 ديستر، سي.؛ شميدت، سي إي (2006). "تحسين توليفات عوامل التغذية العصبية لنمو المحاور العصبية". مجلة الهندسة العصبية . 3 (2): 172-179 . Bibcode : 2006JNEng...3..172D . doi : 10.1088 / 1741-2560/3/2/011 . PMID 16705273. S2CID 21122249 .  
  5. 1 2 3 4 هندرسون، كريستوفر إي (1996-02-01). " دور عوامل التغذية العصبية في نمو الخلايا العصبية". الرأي الحالي في علم الأحياء العصبي . 6 (1): 64-70 . doi : 10.1016/S0959-4388(96)80010-9 . PMID 8794045. S2CID 29876053 .  
  6. ↑ إرنسبرغر، أوفه (16 يوليو 2008). "دور إشارات ليجاند عائلة GDNF في تمايز الخلايا العصبية الودية وخلايا العقدة الجذرية الظهرية" . أبحاث الخلايا والأنسجة . 333 (3): 353-371 . doi : 10.1007/s00441-008-0634-4 . ISSN 0302-766X . PMC 2516536. PMID 18629541 .   
  7. 1 2 3 4 5 بايندر، ديفين ك.؛ شارفمان، هيلين إي. (2004-01-01). " مراجعة موجزة" . عوامل النمو . 22 (3): 123-131 . doi : 10.1080/08977190410001723308 . ISSN 0897-7194 . PMC 2504526. PMID 15518235 .   
  8. 1 2 3 4 5 6 7 فيجا، خوسيه أ؛ غارسيا سواريز، أوليفيا؛ هانستاد، جوناس. بيريز بيريز، مارتا؛ جيرمانا ، أنتونينو (2003/07/01). "الخلايا العصبية والجهاز المناعي" . مجلة التشريح . 203 (1): 1– 19. دوى : 10.1046/j.1469-7580.2003.00203.x . ردمك 1469-7580 . بمك 1571144 . بميد 12892403 .   
  9. 1 2 3 لي، بون هي؛ كيم، يونغ كو (2010). "دور عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (BDNF) في الفيزيولوجيا المرضية للاكتئاب الشديد وفي علاج الاكتئاب" . مجلة الطب النفسي الاستقصائي . 7 (4): 231-235 . doi : 10.4306/pi.2010.7.4.231 . PMC 3022308. PMID 21253405 .  
  10. ↑ غروفز، جيه أو (14 أغسطس/آب 2007). "هل حان الوقت لإعادة تقييم فرضية عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (BDNF) للاكتئاب؟" . الطب النفسي الجزيئي . 12 (12): 1079-1088 . doi : 10.1038/sj.mp.4002075 . ISSN 1359-4184 . PMID 17700574 .  
  11. 1 2 فيلوسلادا، بابلو؛ هاوزر، ستيفن ل.؛ بارتكه، إيلسه؛ أونغر، يورغن؛ هيلد، ناثان؛ روزنبرغ، دانيال؛ تشيونغ، ستيفن و.؛ موبلي، ويليام س .؛ فيشر، ستيفان (15 مايو 2000). "عامل نمو الأعصاب البشري يحمي قرود المرموسيت الشائعة من التهاب الدماغ المناعي الذاتي عن طريق تغيير توازن السيتوكينات من النوع 1 و2 للخلايا التائية المساعدة داخل الجهاز العصبي المركزي" . مجلة الطب التجريبي . 191 (10): 1799-1806 . doi : 10.1084/jem.191.10.1799 . ISSN 0022-1007 . PMC 2193155. PMID 10811872 .   
  12. 1 2 3 4 برينسيبي، جيوسي؛ مينوني، جايتانا؛ ستريببولي، رافائيل؛ باسكوالي، لوريدانا دي؛ بيتريني، ستيفانيا؛ كايلو، إيفان؛ ماني، لويجي؛ بينيديتي، فابريزيو دي؛ براتشي لوديرو ، لويزا (01/04/2014). "عامل نمو العصب ينظم الاستجابة الالتهابية في الخلايا الوحيدة البشرية من خلال TrkA" . مجلة علم المناعة . 192 (7): 3345–3354 . دوى : 10.4049/جيمونول.1300825 . ISSN 0022-1767 . بميد 24585880 .  
  13. 1 2 سنايدر، دبليو دي؛ رايت، دي إي (1996). "النيوتروفينات تُسبب إحساسًا جديدًا" . نيرون . 16 (2): 229-232 . doi : 10.1016/s0896-6273(00)80039-2 . PMID 8789936 . 
  14. 1 2 لامبرت، بي دي؛ أندرسون، كيه دي؛ سليمان، إم دبليو؛ وونغ، في؛ تان، جيه؛ هيجارونغورو، إيه؛ كوركوران، تي إل؛ موراي، جيه دي؛ ثابت، كيه إي (10 أبريل 2001). "ينشط عامل التغذية العصبية الهدبي مسارات شبيهة باللبتين ويقلل من دهون الجسم، دون حدوث هزال أو زيادة ارتدادية في الوزن، حتى في حالات السمنة المقاومة للبتين" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 98 (8): 4652-4657 . doi : 10.1073/pnas.061034298 . ISSN 0027-8424 . PMC 31889. PMID 11259650 .   
  15. ↑ بيكيه-بيلورس، سي.؛ غراي، إل.؛ ميرو، إيه.؛ هيث، جيه كيه (1994-08-01). "هل عامل تثبيط اللوكيميا (LIF) والسيتوكينات ذات الصلة متكافئة وظيفيًا؟". بحوث الخلية التجريبية . 213 (2): 340-347 . doi : 10.1006/excr.1994.1208 . ISSN 0014-4827 . PMID 8050491 .  
  16. ↑ سيندتنر، م.؛ شمالبروش، هـ.؛ ستوكلي، ك.أ.؛ كارول، ب.؛ كرويتزبيرغ، ج.و.؛ ثونين، هـ. (6 أغسطس/آب 1992). "عامل التغذية العصبية الهدبي يمنع تنكس الخلايا العصبية الحركية في اعتلال الخلايا العصبية الحركية التدريجي لدى الفئران الطافرة" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 358 (6386): 502-504 . Bibcode : 1992Natur.358..502S . doi : 10.1038/358502a0 . PMID: 1641039. S2CID : 4369702 .  
  17. ↑ بالوه، روبرت هـ؛ إينوموتو، هيديكي؛ جونسون الابن، يوجين م؛ ميلبراندت، جيفري (2000-02-01). "روابط ومستقبلات عائلة GDNF - آثارها على التطور العصبي". الرأي الحالي في علم الأحياء العصبي . 10 (1): 103-110 . doi : 10.1016/S0959-4388(99)00048-3 . PMID 10679429. S2CID 32315320 .