Nhiễu xuyên âm giữa tế bào thần kinh và tế bào thần kinh đệm trong tổn thương oxy hóa và bảo vệ thần kinh Phần 2

3. Tế bào hình sao

3.1. Tế bào hình sao trong não

Tế bào hình sao là tế bào não người năng động và phong phú nhất, chịu trách nhiệm duy trì cân bằng nội môi của não. Tế bào hình sao được gọi là tế bào lãnh thổ và có một số quá trình mở rộng liên lạc với các tế bào lân cận; do đó, chúng hình thành các miền giải phẫu được tổ chức với các tế bào hợp bào chức năng liên quan [26].

Tế bào hình sao là một loại tế bào thiết yếu trong não. Những tế bào này chịu trách nhiệm bảo vệ và hỗ trợ tế bào thần kinh và duy trì hoạt động bình thường của toàn bộ hệ thống thần kinh. Trong những năm gần đây, ngày càng có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng tế bào hình sao cũng có liên quan chặt chẽ đến việc hình thành và duy trì trí nhớ của con người.

Nghiên cứu đã phát hiện ra rằng tế bào hình sao có thể ảnh hưởng đến các kết nối khớp thần kinh giữa các tế bào thần kinh, do đó ảnh hưởng đến việc hình thành và lưu trữ ký ức. Những tế bào thần kinh đệm này cũng có thể loại bỏ rác và các chất có hại khác khỏi tế bào thần kinh. Trong khi duy trì sức khỏe của hệ thần kinh, chúng cũng giúp cải thiện trí nhớ của chúng ta.

Ngoài ra, các nhà khoa học còn phát hiện ra rằng tế bào hình sao tạo ra một phân tử gọi là FGF2, phân tử này đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng học tập và trí nhớ. Các thí nghiệm đã phát hiện ra rằng việc tăng hàm lượng FGF2 trong tế bào hình sao có thể cải thiện đáng kể khả năng học tập và trí nhớ của chuột.

Thú vị hơn nữa, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc duy trì lối sống lành mạnh có thể thúc đẩy sự phát triển và hoạt động của tế bào hình sao. Ví dụ, tập thể dục thường xuyên, chế độ ăn uống lành mạnh và ngủ đủ giấc có thể thúc đẩy sự phát triển và chức năng của tế bào hình sao, giúp cải thiện trí nhớ của chúng ta.

Do đó, mặc dù một số yếu tố bất lợi trong cuộc sống, chẳng hạn như uống rượu quá nhiều hoặc sử dụng một số loại thuốc, sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển và chức năng của tế bào hình sao, nhưng chúng ta vẫn có thể thực hiện nhiều biện pháp để cải thiện chức năng của chúng. Miễn là chúng ta duy trì thái độ tích cực và sống lành mạnh nhất có thể, chúng ta có thể có trí nhớ mạnh mẽ hơn và sức khỏe thần kinh tốt hơn. Có thể thấy rằng chúng ta cần cải thiện trí nhớ, và Cistanche Deserticola có thể cải thiện đáng kể trí nhớ, bởi vì Cistanche Deserticola có tác dụng chống oxy hóa, chống viêm và chống lão hóa, có thể giúp làm giảm quá trình oxy hóa và các phản ứng viêm trong não, từ đó bảo vệ cơ thể. sức khỏe của hệ thần kinh. Ngoài ra, Cistanche Deserticola cũng có thể thúc đẩy sự phát triển và sửa chữa các tế bào thần kinh, do đó tăng cường khả năng kết nối và chức năng của mạng lưới thần kinh. Những tác động này có thể giúp cải thiện trí nhớ, tốc độ học tập và tư duy, đồng thời cũng có thể ngăn ngừa sự phát triển của rối loạn chức năng nhận thức và các bệnh thoái hóa thần kinh.

Bấm Biết để cải thiện trí nhớ ngắn hạn

Tế bào hình sao tiến hành các quá trình tạo mạch (chân cuối của tế bào hình sao) lên các mạch máu trong nhu mô và bao bọc bề mặt mạch để kiểm soát sự chuyển động của các phân tử và tế bào giữa khoang mạch và não [27].

Tế bào hình sao ở người thường được phân thành bốn phân khu dựa trên giải phẫu thần kinh của chúng [28]. Đầu tiên, tế bào hình sao xen kẽ có thân tế bào tròn và các quá trình ngắn và nằm ở lớp I của vỏ não. Thứ hai, tế bào nguyên sinh chất được tìm thấy trong chất xám và nằm ở lớp II–VI của vỏ não. Chúng là những tế bào hình sao phong phú nhất và có nhiều quá trình cũng như hình thái rậm rạp.

Thứ ba, các tế bào hình sao chiếu giãn tĩnh mạch nằm ở các lớp V–VI và có các quá trình gai ngắn với từ một đến năm quá trình dài hơn có thể hoạt động trong giao tiếp khoảng cách xa trong vỏ não. Thứ tư, tế bào hình sao dạng sợi nằm trong chất trắng và là những tế bào lớn hơn chứa ít quá trình hơn. Các quá trình tế bào hình sao sợi gửi nhiều phần mở rộng đến các oligodendroglia tiếp xúc bao bọc các sợi trục có bao myelin [29].

Tế bào hình sao cũng được phân loại thành loại I–III theo đặc điểm hình thái của chúng, chẳng hạn như kích thước cơ thể tế bào, số lượng quá trình, độ dày của quá trình, hướng của quá trình và độ dài của quá trình.

Loại Iastrocytes được đặc trưng bởi một cơ thể tế bào nhỏ và nhiều quá trình ngắn. Tế bào nội bào loại II được đặc trưng bởi hình dạng lưỡng cực và các quá trình dài. Tế bào hình sao loại III được đặc trưng bởi hình dạng ngôi sao và các quá trình dài [30,31].

Chức năng của tế bào hình sao là hỗ trợ tế bào thần kinh bằng cách đóng vai trò hỗ trợ trong chức năng khớp thần kinh và điều chế dẫn truyền thần kinh. Các quá trình của tế bào hình sao bao gồm các khớp thần kinh và chứa nhiều loại thụ thể dẫn truyền thần kinh, cytokine, yếu tố tăng trưởng và kênh ion.

Tế bào hình sao bị ảnh hưởng bởi sự giải phóng Ca2+ nội bào bởi glutamate ngoại bào và duy trì sự cân bằng ion của các khớp thần kinh bằng cách tăng nồng độ Ca2+ nội bào sau khi tiết ra nhiều chất dẫn truyền glio, chẳng hạn như glutamate, purin, GABA và D-serine [ 32,33] Các tế bào thần kinh rất nhạy cảm với những thay đổi nhỏ trong môi trường vi mô não, mặc dù mức tiêu thụ trao đổi chất của chúng cao.

Vai trò của tế bào hình sao trong não bình thường là duy trì cân bằng nội môi ngoại bào thông qua hấp thu và tái chế glutamate, đệm K+, cung cấp chất nền năng lượng, đệm pH và bảo vệ chống lại stress oxy hóa [28].

3.2. Tế bào hình sao trong tổn thương oxy hóa

Tế bào hình sao tồn tại ở trạng thái nghỉ ngơi hoặc phản ứng trong não, như trong Hình 2. Tế bào hình sao phản ứng giải phóng các cytokine gây viêm bao gồm TNF và ROS, đồng thời hình thành các vết sẹo thần kinh đệm cản trở quá trình tái tạo sợi trục và sự phát triển của tế bào thần kinh [34–36].

Tế bào hình sao được kích hoạt hỗ trợ phục hồi chức năng não sau chấn thương nhưng có thể gây độc thần kinh. Tế bào hình sao phản ứng giải phóng oxit nitric (NO) vào khoang ngoại bào; điều này có thể dẫn đến tổn thương tế bào thần kinh và tử vong do tăng quá trình peroxid hóa lipid, suy giảm ty thể và gây đứt gãy chuỗi DNA [37].

Hệ thống chống oxy hóa tế bào hình sao cân bằng ROS (superoxide, hydroxylradical và nitric monoxide) được tạo ra tự nhiên trong quá trình chuyển hóa oxy bởi CNS [38]. Căng thẳng oxy hóa trong tế bào hình sao phản ứng dẫn đến tác động lâu dài lên các protein cụ thể, bao gồm connexin, chất vận chuyển glutamate và enzyme, ảnh hưởng đến sự tương tác giữa tế bào hình sao và tế bào thần kinh [39].

Sự hấp thu glutamate bởi tế bào hình sao đòi hỏi mức năng lượng cao, cần nhiều hơn một phân tử ATP cho một lần hấp thụ glutamate. Tuy nhiên, việc thiếu ATP có liên quan đến cơ chế phong tỏa hấp thu glutamate do ROS gây ra trong tế bào hình sao [40,41]. Việc ngăn chặn các chất vận chuyển glutamate của tế bào hình sao làm tăng độc tính thần kinh bằng cách tăng cường khả năng kích thích tế bào thần kinh và dẫn truyền thần kinh bị kích thích [42].

Căng thẳng oxy hóa do tế bào hình sao tạo ra chủ yếu xảy ra thông qua stress oxy hóa có nguồn gốc từ ty thể, stress oxy hóa có nguồn gốc từ NADPH và sản xuất RNS. Ty thể được phân bố trong cơ thể tế bào và các quá trình mỏng và dài của tế bào hình sao [43]. Phá vỡ chức năng của ty thể và tăng ROS trong tế bào hình sao dẫn đến chứng astrogliosis. Căng thẳng oxy hóa có nguồn gốc từ NADPH ảnh hưởng đáng kể đến chức năng sinh lý của tế bào hình sao.

Trong số họ NOX, NOX2 và NOX4 là những dạng NOXisoform được thể hiện nhiều nhất trong CNS [43]. NOX4, chứ không phải NOX2 được biểu hiện trong tế bào hình sao, và thậm chí mức độ biểu hiện thấp của NOX4 cũng điều chỉnh căng thẳng oxy hóa trong tế bào hình sao [44,45].

Sản xuất RNS tế bào hình sao cũng ảnh hưởng đến stress oxy hóa có nguồn gốc từ tế bào hình sao. Các dạng đồng phân NOS chính, bao gồm NOS tế bào thần kinh phụ thuộc Ca2+/calmodulin, NOS nội mô và NOS cảm ứng độc lập Ca2+-, được quan sát thấy trong tế bào hình sao [5,46]. Astrocytic NO dẫn đến thoái hóa tế bào thần kinh do tế bào hình sao và sự kết tụ Cu-Zn superoxide effutase (SOD1) trong tế bào hình sao, có thể gây ra tổn thương thần kinh trung ương do thiếu máu cục bộ/tái tưới máu [47,48].

3.3. Phòng thủ chống oxy hóa bằng thuốc Astrocyte

Tế bào hình sao là tế bào chính duy trì cân bằng nội môi glutamate, gián tiếp ảnh hưởng đến sự cân bằng của stress oxy hóa, bằng cách điều chỉnh các axit amin kích thích. Tế bào hình sao cũng ngăn ngừa độc tính kích thích bằng cách giải phóng các yếu tố dinh dưỡng thần kinh, chẳng hạn như yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ tế bào thần kinh đệm (GDNF) và yếu tố tăng trưởng thần kinh (NGF), hỗ trợ sự sống sót của tế bào thần kinh [39,49].

Để bảo vệ thần kinh trong quá trình stress oxy hóa, tế bào hình sao tạo ra nhiều phân tử chống oxy hóa, bao gồm GSH, ascorbate và vitamin E, đồng thời kích hoạt các enzyme giải độc ROS, như GSH S-transferase, GSH peroxidase, thioredoxin reductase và catalase để cải thiện khả năng sống sót của tế bào thần kinh [26, 50,51]. Hơn nữa, tế bào hình sao tham gia quá trình cô lập kim loại trong não để ngăn chặn sự hình thành các gốc tự do bởi các kim loại hoạt động oxi hóa khử. Tế bào hình sao biểu hiện hàm lượng metallicothionein và ceruloplasmin cao, có liên quan đến liên kết kim loại và vận chuyển ion [52].

Tế bào hình sao có thể tổng hợp GSH tripeptide với glutamate cysteine ​​ligase và GSH synthetase. Tế bào hình sao giải phóng GSH vào không gian ngoại bào và tế bào thần kinh tiếp nhận GSH trực tiếp hoặc sử dụng aminopeptidase N tế bào ngoại bào để tạo thành glycine vàcysteine ​​[53].

Giảm khả năng bảo vệ tế bào thần kinh chống lại tổn thương oxy hóa đã được quan sát thấy ở các tế bào hình sao bị suy giảm GSH bằng cách hạn chế cơ chất tổng hợp GSH trong tế bào thần kinh [54]. Tế bào hình sao tăng khả năng tổng hợp GSH bằng cách tăng khả năng hấp thu cysteine, từ đó tăng cường tác dụng bảo vệ thần kinh của tế bào hình sao chống lại stress oxy hóa [5]. Một cơ chế bảo vệ chống oxy hóa tế bào hình sao khác là tái chế ascorbate, có thể trực tiếp loại bỏ ROS và hoạt động như một đồng yếu tố cho việc tái chế vitamin Eand GSH bị oxy hóa [2].

Ascorbate tái chế này được sử dụng nội bào trong tế bào hình sao và/hoặc được giải phóng vào không gian ngoại bào để tế bào thần kinh sử dụng cho cơ chế bảo vệ chống oxy hóa của chúng. Khi axit ascorbic đi vào tế bào thần kinh, nó sẽ ức chế tiêu thụ glucose và kích thích vận chuyển lactate. Axit ascoricic điều chỉnh việc đưa đón lactate của tế bào hình sao-tế bào thần kinh [55], và các tế bào thần kinh sản xuất glutamate, kích thích giải phóng axit ascorbic từ tế bào hình sao trong quá trình hoạt động của khớp thần kinh glutamatergic [56,57].

Trong con đường Nrf2-Keap1-ARE, một hệ thống chống oxy hóa nội sinh quan trọng trong CNS, yếu tố phiên mã cảm ứng ROS yếu tố hạt nhân erythroid 2-yếu tố liên quan 2 (Nrf2), điều chỉnh hệ thống GSH, hệ thống thioredoxin và SOD [58]. Nrf2 được sản xuất và phổ biến cho quá trình phân hủy bằng cách liên kết với protein liên kết ECH 1 giống Kelch (Keap1) trong điều kiện cơ bản [59].

Tuy nhiên, Keap1 liên kết với Nrf2 bị ức chế do tình trạng căng thẳng oxy hóa gia tăng và điều này cho phép Nrf2 thoát khỏi sự thoái hóa và tương tác với các yếu tố phản ứng chống oxy hóa (ARE) trong chất thúc đẩy gen [60,61].

Tế bào hình sao cho thấy mức độ cơ bản và được kích thích của Nrf2 liên kết với IS cao hơn so với tế bào thần kinh [62]. Ngoài ra, butylhydroquinone bậc ba (tBHQ) kích hoạt Nrf2 và các enzyme chống oxy hóa ở hạ lưu của nó, chẳng hạn như coenzym/quinone oxyoreductase1 (NQO1) khử, trong tế bào hình sao, nhưng không có trong tế bào thần kinh [63].

Astrocytic Nrf2 là chất điều hòa chính của cân bằng nội môi oxy hóa được xác định bằng quan sát rằng tế bào hình sao Nrf2-/− có phản ứng viêm nghiêm trọng hơn. Hơn nữa, thụ thể dopamine D2 của tế bào hình sao điều chỉnh quá trình tổng hợp GSH thông qua quá trình tương tác Nrf2 trong cơ thể [64,65].

For more information:1950477648nn@gmail.com