Huszti Zsuzsanna

Cink az agyban

3.4.6. A cink hatása az asztrogliális hisztaminfelvételre

A hisztaminerg idegsejtek kimutatása a múlt század 80-as éveihez és Takehiko Watanabe japán, valamint Pert Panula finn kutató nevéhez fűződik. 1983-ban Watanabe és munkatársai speciális, a hisztamint (His) szintetizáló hisztidin-dekarboxiláz- (HisDC) ellenes antianyagot előállítva, indirekt immunfluoreszcens technikával megállapították, hogy HisDC-szerű fehérje található egyes idegsejtekben. Részletesen ismertteték a HisDC koncentrált megjelenési helyét a poszterior hipotalamusz területén, valamint kis koncentrációkban a patkányagy szinte valamennyi régiójában (Watanabe et al., 1983; Watanabe et al., 1984). Egyidejűleg Panula és munkatársai az USA-ban hisztamin- (HA) ellenes antiszérum előállításával és radioimmun-technikával identifikálták a poszterior hipotalamusz HA-tartalmú idegsejtjeit (és néhány immunsejtet a hipotalamusz területén), valamint a His-tartalmú idegrostokat patkányagyban (Panula et al., 1984).

A HA-tartalmú idegsejtek kimutatását megelőzve azonban már 1943-ban Kwiatkowski izolált macskák, kutyák és tengerimalacok agyi extraktumaiból HA-t, amit később Harris is megismételt (Kwiatkowsky, 1943; Harris, 1952). Az előzetes vizsgálatok az 1960-as években is arra mutattak, hogy a HA az idegsejtekben szintetizálódik (Kataoka–De Robertis, 1967), de az 1970-es évek kutatásai azt is bizonyították, hogy a HA nagyszámú idegsejtet képes ingerelni a központi idegrendszer hipotalamuszregiójában (Haas et Bucher 1975). Schwartz professzor és munkatársai a hisztaminszintézist és a depolarizációfüggő hisztaminkiáramlást patkányhipotalamusz-szeleteken in vitro is igazolták, és kutatásaikkal már a 70-es évek elején megalapozták a hisztaminerg (His-erg) transzmisszió lehetőségének felismerését (Schwartz et al., 1970; Verdiere et al., 1975; Schwartz et al., 1980). Ma már ismeretes, hogy a neuronális HA szinte kizárólagos forrása a tuberomammiláris mag, és a HA-erg idegsejtek diffúz módon innerválják az agykérget, a talamuszt és más agyterületeket, és a célsejteken excitációs hatást fejtenek ki.

A neuronális HA metabolizmusának kérdéseivel több kutatócsoport foglalkozott (Taylor–Snyder, 1973; Green et al., 1987). Megállapítást nyert, hogy a HA-t metabolizáló enzimek, a hisztamin-N-metiltranszferáz (HNMT) és a monoaminoxidáz B (MAO-B) az agyi HA-erg idegsejtekben identifikálhatóak, a neurotranszmitterekre jellemző visszavétel azonban a HA- enzimek, a HA-erg idegsejtek közelében is kimutatható (Lin et al., 1993). Feltételezhető, hogy a HA-felvétel az idegsejtek közelében lévő asztrogliasejtekben történik. A későbbiekben ezeknek a sejteknek a szerepe igen hangsúlyossá vált a HA eliminálásában (review: Yoshikawa et al., 2018).

Az 1990-es évek elején egy speciális, nagy affinitású asztrogliális HA-felvételi rendszert sikerült kimutatnunk primer asztrocita-sejttenyészeteken (Huszti et al., 1990; Huszti et al., 1994; mini-review: Huszti, 1998). Megállapítottuk, hogy az asztrogliális HA-felvétel nagy affinitású, és a speciesztől függően alacsony vagy közepes kapacitású, hordozó- és Na+-függő transzport. A hajtóerőt a befelé irányuló Na+ és a kifelé irányuló K+, valamint az elektrokémiai gradiens adja. A HA hordozóhoz való kötődését „binding”-mérések igazolták. Megállapítottuk, hogy a HA-felvételt a Na+-függő transzmitterfelvételek általános inhibitora, a dezmetilimipramin (DMI) gátolja.

Az asztrogliális HA-felvétel működését in vivo vizsgálatok is igazolták (Huszti et al., 1998). Altatott patkányokon végzett átáramoltatásos kísérletekben, gliaspecifikus gátlószer alkalmazásával, az anterior hipotalamuszból kiáramló HA intersticiális koncentrációjának jelentős emelkedése jelezte, hogy specifikus glia-gátlószer hatására az asztrogliális HA-felvétel lecsökken.

Az asztrogliális HA-felvételi rendszer jelentős Zn2+-függést mutatott. Megállapítást nyert, hogy asztroglia-sejttenyészeteken a felvételi rendszer sebessége (Vmax) Zn2+-adásra 2-3-szoros emelkedést indukált, és ez a hatás, 10–100 μM koncentrációtartományban érvényesült (Huszti et al., 2001), (15. ábra). A Zn2+ okozta potencírozó hatást a DMI-vel történő felvételgátlás nagymértékben (közel a kontrollértékre) csökkentette.

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1310cink_375/#m1310cink_375 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1310cink_375/#m1310cink_375)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1310cink_375/#m1310cink_375)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

15. ábra. Asztrogliális hisztaminfelvétel: a Zn potencírozó hatása a felvételre

Kinetikai vizsgálatok bizonyították, hogy a Zn2+ a HA-felvétel kapacitását (Vmax-ot) emeli, a szubsztrát affinitását (1/KM-et) viszont nem befolyásolja. Ezt a hordozókötési vizsgálatok is megerősítették, ugyanis a Zn2+ a Bmax-ot megemelte, míg a KD változatlan maradt. A hatás specificitását mutatta az a tény, hogy a Zn2+ az aspecifikus kötést nem befolyásolta (Huszti et al., 2001).

Feltételezhető, hogy a fémion a hordozófehérjéhez kötődve a struktúra harmadlagos szerkezetét változtatja meg úgy, hogy az a kapacitás növeléséhez vezet. Felvetődik a kérdés, hogy vajon a hordozófehérje melyik csoportja lehet a Zn2+-kötés célpontja („targetje”). Elsődlegesen az SH-csoport látszott erre a legvalószínűbbnek. A szulfhidril-reagenssel (N-etilmaleinimid) végzett vizsgálatok azonban a Zn2+ SH-csoporthoz való kötődését nem igazolták. A DAT és a SERT esetében a kísérleti eredmények a Zn2+–NH kötést valószínűsítették (lásd 3.4.3. és 3.4.4. alfejezetek). Feltételezhető hogy a Zn2 -kötésben, a HA-hordozó esetében is, egyetemlegesen az NH-csoport játszik elsőrendű szerepet

Valószínűsíthető, hogy a Zn2+-hatás in vivo is érvényesül. Ez azt jelenti, hogy az intersticiálisan jelen lévő, endogén vagy a kívülről bevitt (exogén) Zn2+ meggyorsíthatja a His eltávolítását az intersticiális térből, így biztosítva a HA homeosztázisának a fenntartását/helyreállítását. Ennek elsősorban az ischémiás agyban, a magas extracelluláris HA-koncentráció megjelenésében lehet kitüntető szerepe (Huszti, 2001; Huszti, 2008).

Tartalomjegyzék

Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2025

Nyomtatott megjelenés éve: 2025

ISBN: 978 963 664 087 3

Orvostudomány

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//

BibTeX EndNote Mendeley Zotero