A neurotrofinokról:
Az idegek fejlődése során a neurotrofinok segítenek az idegsejteknek eldönteni, hogy élni vagy meghalni fognak. A neurotrofinok kis fehérjék, amelyek az idegrendszerben rendkívül alacsony koncentrációban választódnak ki. Egy neurotrofin alacsony szintje szükséges az idegsejtek életben tartásához. Bizonyos esetekben azonban a neurotrofin jelenléte ellenkező hatást is kiválthat, elindítva a sejtek pusztulását. Az idegrendszer fejlődése során a neurotrofinok szintje szabályozza a nem kívánt idegsejteket. Később a neurotrofinok serkentik az új dendritek növekedését, és a nemkívánatos dendritek visszahalását idézik elő a zsúfolt területekről.
A neurotrofinok olyan, egymással szorosan összefüggő szerkezetű fehérjék, amelyekről ismert, hogy támogatják az embrionális neuronok különböző osztályainak túlélését. A neurotrofinok egy gyűjtőfogalom, amely számos neurotrofikus faktort ír le, amelyek fokozzák a neuronok differenciálódását, proliferációt indukálnak, befolyásolják a szinaptikus funkciókat, és elősegítik a központi és perifériás idegrendszer fejlődésének különböző fázisaiban normális esetben elhalásra ítélt neuronok túlélését.
A neurotrofinok (neurotrofikus faktorok) a véráramban található, a neuronok túlélését indukáló fehérjék. A neurotrofinok képesek jelezni bizonyos sejteknek, hogy túléljenek, differenciálódjanak vagy növekedjenek. A neurotrofinokat a célszövetek választják ki, és megakadályozzák, hogy a neuronok programozott sejthalált kezdeményezzenek – így lehetővé teszik a neuronok túlélését. A neurotrofinok a progenitor sejtek differenciálódását indukálják neuronok kialakulása érdekében.
A neurotrofinok csoportjába gyakran számítják az olyan növekedési faktorokat is, mint a bázikus-FGF vagy a LIF, számos neuronra gyakorolt trofikus hatásuk miatt.
ABDNF, az NGF és az NT-3 az NGF fehérjecsalád néven szerepel, mivel az NGF e fehérjecsalád alapító tagja. A multifunkcionális Pan-Neurotrophin-1 (PNT-1) fehérje hatékonyan aktiválja az összes trk-receptort, és többféle neurotrofikus specifitást mutat.
A másik neuronális túlélési faktor az NSE (neuron-specifikus enoláz). Egyéb neurotrofikus aktivitású, általában nem neurotrofinok közé sorolt és gyakran szélesebb spektrumú funkciókkal rendelkező faktorok az EGF, a HBNF (heparin kötő neuritot elősegítő faktor), az IGF-2, a savas-FGF és az FGF-alap, a PDGF, az NSE (neuron-specifikus enoláz) és az Activin-A.
A neurotrofikus faktorok, az agyi eredetű neurotrofikus faktor (BDNF) vagy a neurotrofin-3 (NT-3) exogén adagolása elősegíti az 5-HT-tartalmú neuronok működését, csírázását és újranövekedését felnőtt patkányok agyában. A BDNF infúziója a dorzális magba antidepresszáns hatást fejt ki. Az olyan környezeti stresszorok, mint az immobilizáció depressziót indukálnak és csökkentik a BDNF mRNS-t. Az antidepresszánsok az 5-HT2A és a béta-adrenoceptor altípusokon keresztül növelik a BDNF mRNS-t az agyban, és megakadályozzák a BDNF mRNS stressz okozta csökkenését. A depresszió kezelése a BDNF vagy az NT-3 endogén agyi szintjének növelésével működhet, ami viszont elősegítheti a monoamin-tartalmú neuronok növekedését és működését. A neurotrofinok termelését szelektíven serkentő gyógyszerek az antidepresszánsok új generációját jelenthetik.
Bioaktivitásuktól függően megkülönböztetünk neuritokat elősegítő faktorokat (NPF) & neuronális differenciálódási faktorokat. A neuritokat elősegítő faktor (NPF) nem segíti elő a neuronok túlélését vagy általános növekedését, de szükséges az axonális vagy dendritikus folyamatok kinövésének indukálásához. Az NPF aktivitás magában foglalja az NGF, S100, GMF-béta (gliális érési faktor), proteoglikánok, merozin, fibronectin, kollagének, sejtadhéziós molekulák, & laminin.
A neuronális differenciálódási faktorok befolyásolják a transzmitter fenotípusokat anélkül, hogy befolyásolnák a neuronális túlélést. Egy neurotrofikus géncsalád tagjai részt vesznek a felnőtt idegrendszeri fejlődés során, amint azt a rekombináns neurotrofikus faktorokat használó in vitro vizsgálatok, valamint mRNS-ük és fehérjéik eloszlása jelzi.
A neuronok 80%-a az idegrendszerben sejtpusztuláson megy keresztül a normál gerinces fejlődés során, hogy biztosítsák a megfelelő neuronok számát, amelyek megfelelő innervációs sűrűséget hoznak létre az effektorszervekkel vagy más neuronpopulációkkal.
A neuronok programozott haláltól való megóvása befolyásolja a fejlődést. A neurotrofinok támogatják a neuronok túlélését a természetesen bekövetkező sejthalál időpontjáig, majd hatástalanná válnak. Ez a mechanizmus a neuron által expresszált neurotrofin-receptor típusának váltását foglalja magában. Más neurotrofinok mélyreható hatást gyakorolnak a neuronális őssejtekre, és növelhetik a neuronok számát egy adott fenotípusra rendelt populációban. A neurotrofinok befolyásolják az elektromos szinapszisok aktivitását, amelyek növelik a neurotrofin gének expresszióját.
A neurotrofinokat vagy receptoraikat kódoló különböző gének nullmutációit hordozó transzgenikus egerek a neurotrofinok tevékenységének széles spektrumát mutatták ki az idegrendszerben. A neurotrofin receptorok tanulmányozása és vizsgálata segíteni fogja a neurotrofinok szerepének meghatározását az érett központi idegrendszerben. Már világos, hogy az idegrendszer fejlődése, fenntartása és plaszticitása több neurotrofin, receptoraik és más faktorok expressziójának gondos térbeli és időbeli szabályozását foglalja magában.
A neurotrofinok potenciális klinikai érdeklődésre tarthatnak számot, mivel befolyásolják a perifériás és központi idegrendszerben lévő különböző neuronpopulációk funkcionális aktivitását és túlélését. A neurotrofinokat jelenleg terápiás szerekként vizsgálják a neurodegeneratív rendellenességek és idegsérülések kezelésére, akár önállóan, akár más trofikus faktorokkal kombinálva.
Számos betegség, például az Alzheimer-kór, a stroke és a rák, részben a neurotrofinok hibás működése révén okozhat idegi károsodást. A jelenlegi terápiás stratégiák arra irányulnak, hogy e betegségek ellen neurotrófiás faktorokkal küzdjenek, hogy segítsék és kontrollálják az idegfunkciók esetleges elvesztését. Sajnos a neurotrófinok nem maradnak meg túl sokáig a szervezetben, ha befecskendezik őket a szervezetbe, és jelentős mellékhatásokat mutatnak. Ma a kutatók olyan gyógyszereket keresnek, amelyek “becsapják” a sejteket, hogy azt higgyék, hogy neurotrofinoktól kapnak jeleket.