Синаптопатия
Медицинское состояние
Синаптопатия
Распространенной причиной синаптопатии является глутаматная эксайтотоксичность . Как показано в анимации, чрезмерная активация рецепторов NMDA приводит к увеличению свободного внутриклеточного кальция, что приводит к образованию свободных радикалов кислорода и в конечном итоге к нейронной дисфункции. [1]

Синаптопатия — это заболевание головного мозга , спинного мозга или периферической нервной системы , связанное с дисфункцией синапсов . Это может возникнуть в результате мутации в гене, кодирующем синаптический белок, такой как ионный канал , рецептор нейротрансмиттера или белок, участвующий в высвобождении нейротрансмиттера . Это также может возникнуть в результате аутоантитела , нацеленного на синаптический белок. Синаптопатии, вызванные мутациями ионного канала , также известны как синаптические каналопатии . Примером является эпизодическая атаксия . Миастения гравис является примером аутоиммунной синаптопатии. Некоторые токсины также влияют на синаптическую функцию. Столбнячный токсин и ботулинический токсин влияют на высвобождение нейротрансмиттера. Столбнячный токсин может попасть в организм через рану, а ботулинический токсин можно принимать внутрь или вводить терапевтически для облегчения дистонии или в качестве косметического лечения.

Другой пример синаптопатии происходит в слуховой системе. Эта кохлеарная синаптопатия наблюдалась после длительного воздействия шума как у приматов, так и у не приматов. [2] [3] Двумя возможными причинами этой гибели нейронов являются как эксайтотоксичность , опосредованная глутаматом в постсинаптическом окончании, так и повреждение пресинаптической ленты, которое происходит по неизвестному механизму. [4]

Синаптопатии привлекают исследовательский интерес, поскольку они дают представление о фундаментальных механизмах синаптической передачи , а также потому, что более глубокое понимание механизмов заболевания может привести к появлению новых методов лечения.

Некоторые заболевания неизвестной этиологии были предложены как синаптопатии. Примеры включают расстройство аутистического спектра [5] и шизофрению . [6] Синаптическая дисфункция может также возникать при нейродегенеративных расстройствах, таких как болезнь Альцгеймера . [7] Иммуноопосредованные мозжечковые атаксии представляют собой группу расстройств, вызывающих мозжечковую атаксию, вызванную дисфункцией синапсов. [8] Расширение знаний о генетической основе этих заболеваний связало белки с функцией синапса. Возрастная кохлеарная синаптическая и нейронная дегенерация также была продемонстрирована на мышах. [9]

Молекулы, такие как FMRP1, действуют как трансляционный репрессор, поэтому при абляции, например, при FXS, возникают различные степени клеточных и поведенческих аномалий. Дополнительные молекулы, которые, как считается, участвуют, включают SynGAP и SHANK1 . [10]

Ссылки

  1. ^ Марк, Лейтон П.; Прост, Роберт В.; Ульмер, Джон Л.; Смит, Мишель М.; Дэниелс, Дэвид Л.; Строттманн, Джеймс М.; Браун, В. Дуглас; Хасейн-Бей, Лотфи (ноябрь 2001 г.). «Иллюстрированный обзор эксайтотоксичности глутамата: фундаментальные концепции нейровизуализации». Американский журнал нейрорадиологии . 22 (10): 1813– 1824. PMC  7973850. PMID  11733308 .
  2. ^ Valero, MD; Burton, JA; Hauser, SN; Hackett, TA; Ramachandran, R; Liberman, MC (сентябрь 2017 г.). «Вызванная шумом кохлеарная синаптопатия у макак-резусов (Macaca mulatta)». Hearing Research . 353 : 213–223 . doi :10.1016/j.heares.2017.07.003. PMC 5632522. PMID  28712672 . 
  3. ^ Ruel, Jérôme; Wang, Jing; Rebillard, Guy; Eybalin, Michel; Lloyd, Ruth; Pujol, Rémy; Puel, Jean-Luc (май 2007 г.). «Физиология, фармакология и пластичность синаптического комплекса внутренних волосковых клеток». Hearing Research . 227 ( 1– 2): 19– 27. doi :10.1016/j.heares.2006.08.017. PMID  17079104. S2CID  21778893.
  4. ^ Pujol, Rémy; Puel, Jean-Luc (ноябрь 1999). «Excitotoxicity, synaptic repair, and functional recovery in the infantil cochlea: a review of latest discoverys». Annals of the New York Academy of Sciences . 884 (1): 249–254 . Bibcode : 1999NYASA.884..249P. doi : 10.1111/j.1749-6632.1999.tb08646.x . PMID  10842598. S2CID  25371542.
  5. ^ Ван, Синьсин; Кери, Рэйчел; Сюн, Цяоцзе (июнь 2018 г.). «Синаптопатология при расстройствах аутистического спектра: комплексное воздействие синаптических генов на нейронные цепи». Прогресс в нейропсихофармакологии и биологической психиатрии . 84 (Pt B): 398– 415. doi :10.1016/j.pnpbp.2017.09.026. ISSN  0278-5846. PMID  28986278. S2CID  207411792.
  6. ^ Хаяси-Такаги, Акико (январь 2017 г.). «Патология синапсов и трансляционные приложения для шизофрении». Neuroscience Research . 114 : 3– 8. doi : 10.1016/j.neures.2016.09.001 . PMID  27633835. S2CID  1806948.
  7. ^ Джа, Саурабх Кумар; Джа, Нирадж Кумар; Кумар, Дхирадж; Шарма, Рену; Шривастава, Абхишек; Амбаста, Рашми К.; Кумар, Правир (2017). «Стресс-индуцированная синаптическая дисфункция и высвобождение нейротрансмиттеров при болезни Альцгеймера: могут ли нейротрансмиттеры и нейромодуляторы быть потенциальными терапевтическими целями?». Журнал болезни Альцгеймера . 57 (4): 1017– 1039. doi :10.3233/JAD-160623. PMID  27662312.
  8. ^ Митома, Х.; Хоннорат, Дж.; Ямагучи, К.; Манто, М. (2020). «Фундаментальные механизмы нарушений, вызванных аутоантителами, на ионных каналах и синапсах при иммуноопосредованных мозжечковых атаксиях». Int J Mol Sci . 21 (14): E4936. doi : 10.3390/ijms21144936 . PMC 7404345. PMID  32668612 . 
  9. ^ Сергеенко, Евгения; Лалл, Кумуд; Либерман, М Чарльз; Куджава, Шарон Г (21 августа 2013 г.). «Возрастная кохлеарная синаптопатия: ранний фактор, способствующий снижению слуховой функции». Журнал нейронауки . 33 (34): 13686– 13694. doi :10.1523/JNEUROSCI.1783-13.2013. PMC 3755715. PMID  23966690 . 
  10. ^ Брозе, Нильс; О'Коннор, Винсент; Скехель, Пол (апрель 2010 г.). «Синаптопатия: дисфункция синаптической функции?». Труды биохимического общества . 38 (2): 443– 4. doi :10.1042/bst0380443. PMID  20298199.
  • https://www.ucl.ac.uk/ion/synaptopathies
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Синаптопатия&oldid=1220994612"