Om neurotrofiner:
Under nerveudviklingen hjælper neurotrofiner nervecellerne med at beslutte, om de skal leve eller dø. Neurotrofiner er små proteiner, der udskilles i nervesystemet i ekstremt lave koncentrationer. Lave niveauer af en neurotrofin er nødvendige for at holde nervecellerne i live. I nogle tilfælde kan tilstedeværelsen af en neurotrofin imidlertid have den modsatte virkning og udløse celledøden. Under udviklingen af nervesystemet kontrollerer niveauerne af neurotrofiner uønskede nerveceller. Senere stimulerer neurotrofiner væksten af nye dendritter og for at få uønskede dendritter til at dø tilbage fra overfyldte områder.
Neurotrofiner er proteiner med nært beslægtede strukturer, som er kendt for at støtte overlevelsen af forskellige klasser af embryonale neuroner. Neurotrofiner er et generisk begreb, der beskriver en række neurotrofiske faktorer, der forbedrer neuronaldifferentiering, inducerer proliferation, påvirker synaptiske funktioner og fremmer overlevelsen af neuroner, der normalt er bestemt til at dø, i forskellige faser af udviklingen af det centrale og perifere nervesystem.
Neurotrofiner (neurotrofiske faktorer) er proteiner, der inducerer neuroners overlevelse, og som findes i blodstrømmen. Neurotrofiner er i stand til at signalere bestemte celler til at overleve, differentiere eller vokse. Neurotrofiner udskilles af målvæv og forhindrer neuroner i at indlede programmeret celledød – og gør det således muligt for neuronerne at overleve. Neurotrofiner inducerer differentiering af progenitorceller til at danne neuroner.
Vækstfaktorer som basisk-FGF eller LIF på grund af deres trofiske aktiviteter på en række neuroner regnes ofte også til neurotrofingruppen.
BDNF, NGF og NT-3 omtales som NGF-proteinfamilien, da NGF er det stiftende medlem af denne proteinfamilie. Det multifunktionelle Pan-Neurotrophin-1 (PNT-1)-protein aktiverer effektivt alle trk-receptorer og udviser flere neurotrofiske specificiteter.
En anden neuronal overlevelsesfaktor er NSE (neuronspecifik enolase). Andre faktorer med neurotrofiske aktiviteter, der normalt ikke klassificeres som neurotrofiner, og som ofte har et bredere spektrum af funktioner, er EGF, HBNF (heparinbindende neuritfremmende faktor), IGF-2, acidic-FGF og FGF-basisk, PDGF, NSE (neuronspecifik enolase) og Activin-A.
Exogen tilførsel af de neurotrofiske faktorer, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) eller neurotrophin-3 (NT-3), fremmer funktionen, spiring og genvækst af 5-HT-holdige neuroner i hjernen hos voksne rotter. Infusioner af BDNF i den dorsale kerne giver en antidepressiv virkning. Miljømæssige stressfaktorer som f.eks. immobilisering fremkalder depression og mindsker BDNF mRNA. Antidepressiva øger BDNF mRNA i hjernen via 5-HT2A- og beta-adrenoceptor-subtyperne og forhindrer de stressinducerede fald i BDNF mRNA. Behandlinger af depression kan virke ved at øge de endogene niveauer af BDNF eller NT-3 i hjernen, hvilket igen kan fremme væksten og funktionen af monoaminholdige neuroner. Lægemidler, der selektivt stimulerer produktionen af neurotrofiner, kunne udgøre en ny generation af antidepressive midler.
Der skelnes mellem Neurite promoting factor (NPF) & Neuronal differentieringsfaktor afhængigt af deres bioaktivitet. Neuritfremmende faktorer (NPF) fremmer ikke neuronal overlevelse eller generel vækst, men er nødvendige for at inducere udvækst af axonale eller dendritiske processer. NPF-aktiviteten omfatter NGF, S100, GMF-beta (gliamodningsfaktor), proteoglykaner, merosin, fibronectin, kollagener, celleadhæsionsmolekyler, & laminin.
Neuronale differentieringsfaktorer påvirker transmitterfænotyper uden at påvirke neuronernes overlevelse. Medlemmer af en neurotrofisk genfamilie er involveret under udviklingen i det voksne nervesystem, som det fremgår af in vitro-analyser med rekombinante neurotrofiske faktorer og fordelingen af deres mRNA’er og proteiner.
80% af neuroner i nervesystemet gennemgår celledød under normal udvikling af rygsøjlen for at sikre tilstrækkelige antal neuroner, der etablerer passende innervationstætheder med effektororganer eller andre neuronale populationer.
Sparing af neuroner fra programmeret død påvirker udviklingen. Neurotrofiner støtter neuronernes overlevelse indtil tidspunktet for den naturligt forekommende celledød og bliver derefter ineffektive. Denne mekanisme involverer et skift i den type neurotrofinreceptor, der udtrykkes af neuronen. Andre neurotrofiner har dybtgående virkninger på neuronale progenitorceller og kan øge antallet af neuroner i en population, der er bestemt til at have en bestemt fænotype. Neurotrofiner påvirker den elektriske synapseaktivitet, hvilket øger ekspressionen af neurotrofingener.
Transgene mus med nulmutationer af forskellige gener, der koder for neurotrofiner eller deres receptorer, afslørede et bredt spektrum af neurotrofiners aktiviteter i nervesystemet. Undersøgelser og undersøgelser af neurotrofinreceptorer vil bidrage til at definere neurotrofinernes rolle i det modne centralnervesystem. Det står allerede klart, at udviklingen, vedligeholdelsen og plasticiteten af nervesystemet indebærer en omhyggelig rumlig og tidsmæssig kontrol af ekspressionen af flere neurotrofiner, deres receptorer og andre faktorer.
Neurotrofiner er af potentiel klinisk interesse, da de påvirker de funktionelle aktiviteter og overlevelsen af forskellige neuronale populationer i det perifere og centrale nervesystem. Neurotrofiner undersøges i øjeblikket som terapeutiske midler til behandling af neurodegenerative sygdomme og nerveskader enten individuelt eller i kombination med andre trofiske faktorer.
En række sygdomme, som f.eks. Alzheimers sygdom, slagtilfælde og kræft, kan forårsage neurale skader delvis på grund af fejlfunktion af neurotrofiner. De nuværende terapeutiske strategier går ud på at bekæmpe disse sygdomme ved hjælp af neurotrofiske faktorer for at hjælpe og kontrollere ethvert tab af nervefunktion. Desværre holder neurotroferne ikke særlig længe i kroppen, når de injiceres i kroppen, og de har betydelige bivirkninger. I dag leder forskerne efter lægemidler, der “narrer” cellerne til at tro, at de modtager signaler fra neurotrofiner.