令人惊讶的罪魁祸首会恶化中风,TBI损坏
科学家报告说,在中风或TBI之后,一组通常支持大脑功能的氨基酸会对脑部破坏产生重大贡献,这两种损伤都可能遭受这两种伤害。
这项新研究首次提供了令人惊讶的证据,表明四个常见的非毒性氨基酸通常会产生蛋白质,这对于蛋白质至关重要脑乔治亚州医学院的神经科学家Sergei Kirov博士说,功能,导致支持神经元和神经元本身的星形胶质细胞的不可逆转,破坏性肿胀。
“有很多杀死神经元的方法。这是人们没有想到的方法,”该研究的对应作者Kirov说。神经胶质。
由大脑中的血管破裂或阻塞引起的中风创伤性脑损伤,或TBI,两者都破坏了独特的,超紧密编织的内皮细胞血管在大脑中,这有助于确保我们的血液中没有任何逃脱会伤害我们大脑的。它被称为血脑屏障,并遵循这类重大的大脑事件,保护性屏障可能会泄漏,其组件可以逃脱。
血浆是血液的液体部分,是早期的逃逸者进入已经压力的大脑区域,随之而来的是这些氨基酸,这些氨基酸会产生蛋白质,这是我们细胞和肌肉的基本成分。一般小分子就像氧气一样,可以通过血脑屏障的氧气,并且像这些氨基酸这样的较大分子具有严格调节的系统,可确保正确量的正确因子直接传递到需要它们的细胞。
转运者在膜内内皮细胞启用选定的物品,包括氨基酸和葡萄糖,并可以在返回旅行中携带其他分子。
最常见的兴奋性氨基酸谷氨酸的描述者暗示着神经元对作用激发,也是由转运蛋白传递的。谷氨酸是一种与NMDA受体结合的化学信使或神经递质,在学习,记忆和呼吸等无数关键功能中起着重要作用。它起作用的一种方法是激活通道,使钙,钠和钾之类的东西在体内,但与体内的大多数东西一样,受体的激活过多意味着钙和钠过多,然后是过多的液体对神经元致命。
由基洛夫(Kirov)领导的科学团队决定研究较少研究的非毒性氨基酸。
他们使用了复杂的技术,包括两个光子激光显微镜,使他们能够实时地研究生物组织,在这种情况下为脑切片,电子显微镜启用了高分辨率图像,以直接检查组织,以证明来自四个星形胶质细胞和神经元的迹象。在这些非毒性氨基酸中:L-丙氨酸,甘氨酸,L-谷氨酰胺和L-丝氨酸,它们是血浆中最丰富的。
一旦血脑屏障漏水,星形胶质细胞和神经元被这些氨基酸淹没了。脑细胞从字面上过度填充它们,进而增加细胞内部的钠。钠吸引了水,因此扩张的脑细胞占据了更多的空间,仅在颅骨的封闭范围内,这是危险的。
星形胶质细胞习惯于照顾神经元,现在试图通过打开允许多余的水和分子逃脱的通道来保护自己。谷氨酸也逃脱了,这过度刺激了NMDA受体,而NMDA受体过度刺激了神经元,这些神经元可能会受伤,急剧扩大,破裂和死亡,以恶性,致命的圆圈。
“我们用了电子显微镜看着发生传播的突触,一切都混乱了。
为了确认令人惊讶的发现,他们去除了非引起性氨基酸,并且在30分钟的充足氧气后,神经元传达的能力已恢复,而不是在场时发生的损害恶化。
当他们在缺氧期间抑制NMDA受体时,非毒性氨基酸再次没有相同的有害影响。
基洛夫重申:“没有人期望这些非引起性氨基酸会造成太大的损害。”他预计,在最糟糕的情况下,科学团队会发现这些氨基酸的通常功能会被浪费,因为大脑中通常的动态已经通过中风或TBI改变了。
但是,他们在导致的破坏中的公开作用使对恶性循环的干预是中风或TBI的破坏中明显新颖的目标。他说,移动氨基酸的转运蛋白可能是一个很好的第一个目标,并采用某种局部药理干预措施,以防止或在中风或TBI后立即减少其作用。
他指出,这种新方法可能与现有方法结合使用,例如,包括外科手术措施,以减轻头骨内部的压力太高。
神经科学家和该论文的第一作者Irisálvarez-Merz博士是马德里大学的研究生,他在MCG的Kirov工作了几个月,并进行了精致的测试,以确定造成的损害。她基于不太复杂的电生理学研究的初步发现,这些研究仅研究细胞外电活动,但是更先进的技术,例如Kirov实验室中的可用技术,才能在非毒性之间进行明确的关联。氨基酸以及可能跟随中风和TBI的大脑损伤。
这些脑损伤的患者中,多达90%的患者会遭受与损伤部位相邻的脑组织的附带损害,称为Penumbra,几个小时甚至几天后,都会恶化损害和潜在的恢复前景。
谷氨酸是最丰富的兴奋性神经递质,通常由人体连续回收。星形胶质细胞将其转化为谷氨酰胺,一种氨基酸,由神经元转化为谷氨酸。过多的谷氨酸与阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经退行性疾病有关。
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