Huszti Zsuzsanna

Cink az agyban

4.2.1. A „toxikus cink”

A Zn diszhomeosztázisa jelentősen megemeli a Zn2+-szintet a posztszinaptikus idegsejtekben, így a Zn2+ toxikussá válik. Mérések szerint a szinaptikusan, a glutamáttal együtt kiáramló nagy mennyiségű Zn2+ a posztszinaptikus idegsejtbe vevődik fel, és szerepet játszik az idegsejt pusztulását okozó folyamatokban. Ilyen esetekben felmerül a cinkkelátok terápiás alkalmazása, ami csökkentheti a sejthalálhoz vezető folyamatokat (Frederickson et al., 2000) (25. ábra, a).

Más oldalról, az in vitro OGD-modell (oxigén- és glükózmegvonásos ischémiamodell) alapján megállapítást nyert, hogy az ischémia megemeli a belső Ca2+-szintet (kalciumcentrikus hipotézis) és ezzel párhuzamosan a [Zn2+]i is megemelkedik (Choi, 1988; Stark–Li, 2006), (25. ábra, b). A CA1 piramidális idegsejtekben, az OGD-expozíció után néhány perccel Ca2+-dereguláció történik, és ez a plazmamembrán-permeabilitás irreverzibilis változásához vezet, valamint együtt jár a [Zn2+]i emelkedésével, részben a szinaptikus Zn2+ nagymértékű beáramlása folytán (Federickson-elmélet; 25. ábra, a), részben a mitokondriális Zn2+ depolarizációja útján történő Zn2+-felvétel következtében (Medvedeva et al., 2009).

Más megközelítés szerint a „toxikus cink” elsősorban a metallotioneinekből (MT-kből) mobilizálódik az acidózis következtében (25. ábra, c). A glutamát/Ca2+ influx ugyanis acidózishoz vezet, és ez a kulcsa a neuronális [Zn2+]i emelkedésének (Kiedrowski, 2011). Valójában mind a szinaptikusan kiáramló, mind az MT-kből kiáramló Zn2+ az excitotoxikus és ischémiás sérülések fontos szereplője (review: Sensi et al., 2009).

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1310cink_783/#m1310cink_783 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1310cink_783/#m1310cink_783)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1310cink_783/#m1310cink_783)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

25. ábra. Elméletek a toxikus cink kialakulására: a) a Frederickson-elmélet vázlata, b) a kalciumcentrikus elmélet vázlata, c) az acidóziselmélet vázlata

Forrás: Frederickson et al. (2005), Granzotto et al. (2020), Park et al. (2021)

Oxidatív stressz esetén az ideg- és gliasejtekben az MT-kből Zn2+-kiáramlás történik, amely azután kaszpázfüggő és kaszpázfüggetlen sejthalálhoz vezethet (Aizeman et al., 2000). A Zn2+ aktiválja a proteázokat és a nukleázokat, és ez a kulcsa a nagymértékű K+-esésnek, valamint a K+-esést követő kaszpáz-3 enzim aktiválódásának és a sejthalálnak. A Zn2+-diszhomeosztázis az ischémiás sérülések korai és kritikus komponense.

Cerebrális ischémiában a Zn-diszhomeosztázist a parenchimális acidózis (25. ábra, c) is modulálja; emeli a Zn2+-influxot a Ca-csatornán keresztül, és gyorsítja a Zn2+-kiáramlást az MT-kből. Megjegyzendő, hogy a Zn2+ maga is megbonthatja a neuronális sav-bázis egyensúlyt, blokkolva a Na+/H+-ioncsatornát, késleltetve ezzel az intracelluláris acidifikációból való felépülést (Dineley et al., 2002).

A Zn2+-indukció multikondicionális kationcsatorna-aktivitást is eredményezhet a mitokondrium belső membránján, amely a mitokondriális membránpermeabilitás időleges változását jelenti, és a mitokondrium-proapoptotikus fehérjék, például a citokróm C, és az apoptózist indukáló faktor, az AIF kiáramlásához vezet (3.7.3. fejezet).

A Zn-indukált neuronális sejthalál másik mechanizmusa, mint már említettük (4.1. fejezet), a kaszpázfüggetlen mechanizmus. Az ideg- és gliasejtekben a Zn2+ megemeli a NADPH-alegységek szintjét, ezzel az enzim aktiválódik és O2+-t, (szuperoxidot) termel. A dinamikus kölcsönhatás a Zn2+ és a szuperoxid (ROS) között neuronális sejthalálhoz vezet olyan esetekben, amikor Zn-akkumulációs betegségről van szó, mint a TBI, az ischémiás stroke vagy a hipoglikémia. A TBI egyike azoknak az agyi történéseknek, ahol a posztszinaptikus sejtek Zn2+-szintje jelentősen megemelkedik, és ez része a sejthalálhoz vezető mechanizmusnak. A Zn2+ ebben az esetben neurotoxinnak tekinthető (review: Choi et al., 2020).

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