O neurotrofinu:
Během vývoje nervu pomáhají neurotrofiny nervovým buňkám rozhodnout, zda budou žít, nebo zemřou. Neurotrofiny jsou malé bílkoviny vylučované v nervovém systému v extrémně nízkých koncentracích. Nízké hladiny neurotrofinu jsou potřebné k tomu, aby nervové buňky zůstaly naživu. V některých případech však může mít přítomnost neurotrofinu opačný účinek a iniciovat zánik buněk. Během vývoje nervového systému kontrolují hladiny neurotrofinů nežádoucí nervové buňky. Později neurotrofiny stimulují růst nových dendritů a způsobují, že nežádoucí dendrity z přeplněných oblastí odumírají.
Neurotrofiny jsou proteiny s úzce příbuznou strukturou, o nichž je známo, že podporují přežití různých tříd embryonálních neuronů. Neurotrofiny je obecný termín, který označuje řadu neurotrofních faktorů zvyšujících diferenciaci neuronů, indukujících proliferaci, ovlivňujících synaptické funkce a podporujících přežití neuronů, které jsou za normálních okolností určeny k odumření během různých fází vývoje centrálního a periferního nervového systému.
Neurotrofiny (neurotrofní faktory) jsou bílkoviny, které indukují přežití neuronů a nacházejí se v krevním oběhu. Neurotrofiny jsou schopny signalizovat určitým buňkám, aby přežily, diferencovaly se nebo rostly. Neurotrofiny jsou vylučovány cílovými tkáněmi a zabraňují neuronům zahájit programovanou buněčnou smrt – umožňují tak neuronům přežít. Neurotrofiny indukují diferenciaci progenitorových buněk k tvorbě neuronů.
Růstové faktory, jako je basic-FGF nebo LIF, se díky své trofické aktivitě na řadu neuronů často také počítají do skupiny neurotrofinů.
BDNF, NGF a NT-3 se označují jako rodina proteinů NGF, protože NGF je zakládajícím členem této rodiny proteinů. Multifunkční protein Pan-Neurotrophin-1 (PNT-1) účinně aktivuje všechny receptory trk a vykazuje mnohočetné neurotrofní specifity.
Dalším faktorem přežití neuronů je NSE (neuron-specifická enoláza). Dalšími faktory s neurotrofickou aktivitou, které obvykle nejsou klasifikovány jako neurotrofiny a často mají širší spektrum funkcí, jsou EGF, HBNF (heparin vázající faktor podporující neurity), IGF-2, acidický-FGF a FGF-basic, PDGF, NSE (neuron-specifická enoláza) a Activin-A.
Exogenní podávání neurotrofických faktorů, neurotrofického faktoru odvozeného od mozku (BDNF) nebo neurotrofinu-3 (NT-3), podporuje funkci, klíčení a opětovný růst neuronů obsahujících 5-HT v mozku dospělých potkanů. Infuze BDNF do dorzálního jádra vyvolávají antidepresivní účinek. Stresory prostředí, jako je imobilizace, vyvolávají depresi a snižují mRNA BDNF. Antidepresiva zvyšují BDNF mRNA v mozku prostřednictvím subtypů 5-HT2A a beta-adrenoceptorů a zabraňují poklesu BDNF mRNA vyvolanému stresem. Léčba deprese by mohla fungovat na základě zvýšení endogenních hladin BDNF nebo NT-3 v mozku, což by následně mohlo podpořit růst a funkci neuronů obsahujících monoaminy. Léky, které selektivně stimulují produkci neurotrofinů, by mohly představovat novou generaci antidepresiv.
V závislosti na jejich bioaktivitě se rozlišuje faktor podporující tvorbu neuritů (NPF) & faktor diferenciace neuronů. Faktor podporující neurity (NPF) nepodporuje přežívání neuronů ani jejich celkový růst, ale jsou potřebné k vyvolání růstu axonálních nebo dendritických procesů. Aktivita NPF zahrnuje NGF, S100, GMF-beta (faktor zrání glií), proteoglykany, merosin, fibronektin, kolageny, molekuly buněčné adheze, & laminin.
Neuronální diferenciační faktory ovlivňují fenotypy vysílačů, aniž by ovlivňovaly přežívání neuronů. Členové rodiny neurotrofních genů se podílejí na vývoji v dospělém nervovém systému, jak ukazují testy in vitro s použitím rekombinantních neurotrofních faktorů a distribuce jejich mRNA a proteinů.
80 % neuronů v nervovém systému podléhá během normálního vývoje obratlů buněčné smrti, aby bylo zajištěno dostatečné množství neuronů, které vytvoří odpovídající hustotu inervace s efektorovými orgány nebo jinými populacemi neuronů.
Ochrana neuronů před programovanou smrtí ovlivňuje vývoj. Neurotrofiny podporují přežívání neuronů až do doby přirozeně nastalé buněčné smrti a poté se stávají neúčinnými. Tento mechanismus zahrnuje přepnutí typu neurotrofinového receptoru exprimovaného neuronem. Jiné neurotrofiny mají hluboký vliv na progenitorové buňky neuronů a mohou zvýšit počet neuronů v populaci předurčené k určitému fenotypu. Neurotrofiny ovlivňují aktivitu elektrických synapsí, které zvyšují expresi neurotrofinových genů.
Transgenní myši nesoucí nulové mutace různých genů kódujících neurotrofiny nebo jejich receptory odhalily široké spektrum aktivit neurotrofinů v nervovém systému. Studie a výzkum neurotrofinových receptorů pomohou definovat role neurotrofinů ve zralém centrálním nervovém systému. Již nyní je jasné, že vývoj, udržování a plasticita nervového systému zahrnuje pečlivou prostorovou a časovou kontrolu exprese mnoha neurotrofinů, jejich receptorů a dalších faktorů.
Neurotrofiny mají potenciální klinický význam, protože ovlivňují funkční aktivity a přežívání odlišných populací neuronů v periferním a centrálním nervovém systému. Neurotrofiny jsou v současné době zkoumány jako terapeutické látky pro léčbu neurodegenerativních poruch a nervových poškození buď samostatně, nebo v kombinaci s jinými trofickými faktory.
Řada onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, cévní mozková příhoda a rakovina, může způsobovat nervové poškození částečně prostřednictvím nesprávné funkce neurotrofinů. Současné terapeutické strategie spočívají v boji proti těmto onemocněním pomocí neurotrofních faktorů, které pomáhají a kontrolují případnou ztrátu nervové funkce. Neurotrofiny bohužel při injekčním podání do těla nevydrží v těle příliš dlouho a vykazují značné vedlejší účinky. V současné době vědci hledají léky, které „oklamou“ buňky, aby si myslely, že dostávají signály od neurotrofinů.
.