MeRSZ online
okoskönyvtár
Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.
Cink az agyban
3.1. Cinkkiáramlás az idegsejtek vezikuláiból
Az első in vitro vizsgálatok arra mutattak, hogy az előzetesen felvett és beépült Zn-65 elektromos stimuláció hatására kiáramlik (Howell et al., 1984). Ezt megerősítve Assaf és Chang Zn2+-t mutatott ki posztstimulációs szuperfúziós folyadékból, majd elektronmikroszkópos felvételeken, és Sloviter módosított ezüstfestéses eljárással bizonyította, hogy elektromos stimuláció hatására az idegrostok axontermináljaiban a Zn2+-tartalom lecsökken (Assaf–Chang, 1984; Sloviter, 1985). Perez-Clausell és Danscher a Zn2+-csökkenés okát, a Zn2+-kiáramlást in vivo egy új, szulfidkötéses technikával igazolta, és egyidejűleg a kiáramlás Ca2+-függőségét is bizonyította (Perez-Clausell–Danscher, 1986).
Az idegsejtek vezikuláiból kiáramló Zn2+ kvantitatív meghatározásával számos laboratórium foglalkozott, többféle direkt és indirekt eljárás is alkalmazást nyert. A kiáramló Zn2+ mennyiségére vonatkozó adatok azonban eltérőek, és a mai napig sem született konszenzus ezen a téren (4. ábra).
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1310cink_111/#m1310cink_111 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1310cink_111/#m1310cink_111)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1310cink_111/#m1310cink_111)
4. ábra. Zn-kiáramlás a cinkerg idegsejtekből
Forrás: Rachline et al. (2005)
Az indirekt eljárás egyik módszerét az idegsejtek aktív működése utáni vezikuláris Zn2+-csökkenés mérése jelentette (Frederickson et al., 1988), míg az eljárás másik útja az impulzív működést követően kiáramlott Zn2+ befogása volt kelátképző ágensek (pl. Ca-EDTA) alkalmazásával; egy következő lehetőség pedig az ismert Zn2+-hatás/ok alapján történő meghatározás. Ezekben az esetekben a hippokampuszszeleteken mért Zn2+-kiáramlás 10–100 µM-nak adódott (pl. Vogt et al., 2000; Molnár–Nadler, 2001).
A totális Zn-mennyiség kvantitatív méréséhez a Neo-Timm-módszer bizonyult a legalkalmasabbnak (pl. Holm et al., 1988), míg az extracelluláris [Zn2+] meghatározásához a fluorimetriás Zn-mérések mutatkoztak megfelelőnek membrán-impermeábilis fluoreszcens indikátorok (fluoZn-3, Zinpyr-1) alkalmazása mellett (pl. Kay, 2003; Qian–Noebels, 2005; Li–Ketterman, 2008).
A nagy denzitású cinkerg axonok területén vett mintákból történő in vitro mérések azt mutatták, hogy a stimulációt követően kiáramlott Zn2+ (transient puff) Grynkiewicz-formula (Grynkiewicz et al., 1985) alapján számított koncentrációja 12 μM (pl. Thompson et al., 2000, Li et al., 2001), és ez a vezikulák Zn2+-tartalmának kb. 1/10-e.
In vivo, direkt, szelektív módszerrel, a mikrodializis technikát alkalmazva, elsőként Frederickson és munkatársai határozták meg az extracelluláris tér [Zn2+]-ját (Frederickson et al., 2006a). A méréshez karboanhidráz apoenzimmel történő Zn2+-befogást alkalmaztak, majd a holoenzim Zn-tartalmát fluorimetriásan, a danzilamid (fluoreszcens indikátor) hozzáadásával mérték. A patkány és nyúl hippokampusz-dializátumaiból, valamint a humán liquorból mért adatok alapján az extracelluláris tér [Zn2+]-ja nyugalmi állapotban, az 5–25 nM értékek átlagában, 19 nM-nak adódott. A stimulációt követően (ischémiás állapotban) ez a koncentráció megközelítően 3-szorosra emelkedett; a nyulak egyes egyedeinél elérte a 100 nM koncentrációt. Ezek az értékek azonban nagyságrendileg kisebbnek mutatkoztak, mint az in vitro mérések alapján számítottak.
Vajon mi okozhatta a mikrodializis-frakciókra direkt in vivo mérésekben kapott [Zn2+]-k és az in vitro fluorimetriás mérések alapján számított, extracelluláris [Zn2+]-k közötti nagyságrendi különbséget? A vizsgálatokat elemezve a szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a különbség a mérési időintervallumokban keresendő. Az in vitro mérésekben ugyanis a Zn2+-kiáramlást a kiáramlás pillanatában mérték, az in vivo mérések esetében (a mikrodializis technika alkalmazásakor) a 15 perces frakciók [Zn2+]-ját határozták meg (Frederickson et al., 2006a). A koncentrációkülönbséget még növelheti az állatok kora, a Zn-transzporterek működése (a vezikulák újratöltődésének a sebessége) és több más tényező, mint például a kezdeti technikák alkalmazásakor a kötött és a szabad Zn2+-koncentrációk együttes megjelenésének a lehetősége is, ahogyan ezt a különböző mérési technikák tanulmányozásának az elemzése is mutatta (Frederickson et al., 2006b).
A Zn2+-kiáramlás esetében azonban a lényegi kérdések, hogy i) a kiáramlás Ca2+-függő-e és ii) a glutamáttal együtt történik-e. Ezekre a kérdésekre Frederickson és munkatársainak a vizsgálatai az igen választ adták, megerősítve az előző feltételezéseket és kísérleti adatokat (Frederickson et al., 2006a).
Szintén megkerülhetetlen kérdés, hogy a kiáramlásnál mért Zn2+ vajon vezikuláris eredetű-e. A kiáramló Zn2+ eredetére vonatkozó egyértelmű bizonyítékot Kettenman és Li szolgáltatta, akik fluoreszcenciamérésekkel igazolták, hogy exocitózis esetén a kiáramlott Zn2+-vel egyidejűleg a vezikulák fémiontartalma is lecsökken (Kettenman–Li, 2008). Másrészt patkányokon az ischémiás állapotban végzett in vivo vizsgálatok azt mutatták, hogy az ischémiát követő szuperfúzió során hosszan tartó, glutamát nélküli Zn2+-kiáramlás is megfigyelhető (Frederickson et al., 2006a). Ez azt jelenti, hogy bizonyos esetekben az extracelluláris térben a szinaptikus Zn2+-kiáramlás mellett „nem szinaptikus” eredetű Zn2+ is megjelenhet. Feltételezhető, hogy ez a Zn2+ az idegsejteket körülvevő asztrogliából vagy az agyi hízósejtek granulumaiból származik.
Tartalomjegyzék
- Cink az agyban
- Impresszum
- 1. Történeti áttekintés
- 2. Cink az agyban
- 3. Cink a neurofiziológiában
- 3.1. Cinkkiáramlás az idegsejtek vezikuláiból
- 3.2. Cinkfelvétel és cinkpermeábilis ioncsatornák
- 3.3. A cink szabályozó szerepe a neurotranszmisszióban
- 3.4. A cink hatása az ingerületátvivő anyagok felvételére/visszavételére
- 3.4.1. A cink hatása az asztrogliális glutamátfelvételre
- 3.4.2. A cink hatása az asztrogliális GABA-felvételre
- 3.4.3. A cink hatása a neuronális dopamin-visszavételre
- 3.4.4. A cink hatása a neuronális szerotonin-visszavételre
- 3.4.5. A cink hatása az asztrogliális/neuronális taurinfelvételre
- 3.4.6. A cink hatása az asztrogliális hisztaminfelvételre
- Irodalom
- 3.4.1. A cink hatása az asztrogliális glutamátfelvételre
- 3.5. A cinkhomeosztázis fenntartása az agyban
- 3.6. A cink szerepe az autofág folyamatok aktiválásában
- 3.7. A cink szerepe az apoptózis szabályozásában
- 4. Cink a neuropatológiában
- 4.1. A cink prooxidáns és antioxidáns hatása oxidatív stresszben
- 4.2. A cink diszhomeosztázisának szerepe a neuronális sérülésekben
- 4.3. A cink és az „Alzheimer”
- 5. A cink és a memória
Kiadó: Akadémiai Kiadó
Online megjelenés éve: 2025
Nyomtatott megjelenés éve: 2025
ISBN: 978 963 664 087 3
A cink az élő szervezetek esszenciális mikroeleme. Nagy mennyiségben megtalálható az emberi agyban, az izmokban, a csontokban, a vesében, a májban, a prosztatában és a szemben is. Több száz enzim működésében vesz részt – részben közvetlenül a katalitikus reakciókban, részben az enzimfehérjék koordinátoraként. Jelentős strukturális funkciót tölt be számos transzkripciós faktor szerkezetének kialakításában és a sejtek közötti kommunikációban.
Huszti Zsuzsa vizsgálódásának tárgya ezúttal az agy. A kötet külön fejezetekben tárgyalja a cink szerepét az idegsejtekben, a neurofziológiában, a neuoropatológiában, az Alzheimer-kórban (a betegség terápiájában), a memóriában. A szerző széles szakirodalmi bázisra támaszkodva összegzi az ismeretanyagot, és gazdag hivatkozási listával látja el a fejezeteket.
Hivatkozás: https://mersz.hu/huszti-cink-az-agyban//
BibTeXEndNoteMendeleyZotero
gomb segítségével választhatsz, hogy fejezetről fejezetre lapozva vagy inkább folyamatosan görgetve olvasnád-e a könyvet.
