Huszti Zsuzsanna

Cink az agyban

2.3. Cink a gliasejtekben

Mint ismeretes, a régi felfogás szerint a gliasejtek, nevezetesen az asztrociták valójában támasztósejtek, az agy fejlődésének részesei, irányítói. Ezek a sejtek azonban a kifejlett agy funkciójában is fontos és sokrétű (multifunkcionális) szerepet játszanak. A legújabb definíció szerint az asztroglia az extracelluláris tér térfogatának és összetételének a szabályozója, a vér-agy gát felépítésének és szabályozásának a részese, valamint a szürkeállomány szerkezetének a fenntartója (Kettenman–Verthratsky, 2008). Általánosságban a gliasejtek nem rendelkeznek a kémiai ingerületképzés, -vezetés és -átadás képességével, de aktív résztvevői az idegsejtek működését támogató folyamatoknak, a védelmi és immunreakcióknak. A legutóbbi kutatások pedig egyértelműen jelzik, hogy részesei a szinaptikus történéseknek, egyenrangú tagjai az ún. „triparty”, illetve a „fourparty” szinapszisnak. Ezek a megállapítások elsősorban az asztrogliára, bár kis részben a mikrogliára is vonatkoznak.

Ismeretes, hogy a gliasejtek, nevezetesen az asztroglia, jelentős szerepet játszanak a Zn2+-homeosztázis fenntartásában. Ezekben a sejtekben a Zn2+ nagyrészt a metallotioneinekben tárolódik laza kötésben (2. ábra). A metallotioneinek (MT-k) kis molekulatömegű, nem enzimatikus fehérjék, igen magas fém- és ciszteintartalommal. Szerkezetileg fém-tiolát klaszterek, polinukleáris komplexek. Térbeli szerkezetük 2-4 klasztert mutat 3-4 divalens fématommal. Az asztrogliában jellemzően jelen lévő MT-1 és MT-2 (az idegsejtekben az MT-3) Zn-tartalmú tiolát, szerkezetileg 2 klaszter, azaz binukleáris komplex. A Zn2+ megkötésében a fehérje ciszteinjének kénatomja kizárólagos szerepet játszik. A 20 ciszteinmolekula összesen 7 Zn2+-t köt meg. Az NMR- és a röntgenvizsgálatok azt mutatták, hogy a molekula két doménből áll, az egyik doménben 3 Zn-atom 9 ciszteinhez, míg a másik doménben 4 Zn-atom 11 ciszteinhez kötődik. A ciszteinek egy része a Zn-kel hidat képez, és ezek a laza kötésű cisztein–Zn hidak, valamint a terminális cisztein–Zn kötések a Zn-tiolát térbeli stuktúrájának a meghatározói. Ebben a szerkezetben a hidat képező ligand a komplex reaktivitását adja (Maret et al., 1997).

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1310cink_40/#m1310cink_40 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1310cink_40/#m1310cink_40)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1310cink_40/#m1310cink_40)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

2. ábra. Zn-tárolás az asztrogliasejtekben

Forrás: Satarker et al. (2022)

A Zn-leadás/felvétel a Zn-tiolátok redoxrendszerének a sajátossága. A klasztereken belül a rendszer alacsony redoxpotenciálja megengedi, hogy közepes erősségű oxidánsok (pl. ATP) a rendszer oxidációját és ennek következtében a Zn kiáramlását eredményezzék. Így azok az ágensek, amelyek a klaszter redoxrendszerének az oxidáció irányába történő eltolódását idézik elő, Zn-kiáramlást, míg azok, amelyek a redukció irányába fordítják a rendszert, Zn-kötődést eredményeznek (Maret, 2000; Carpene et al., 2007). Ez valójában az MT-k mint Zn-rezervoárok működésének és a celluláris szabad Zn2+-szint szabályozásának az alapja, valamint a Zn2+-homeosztázis fenntartásának a „sarokköve” (3.5.2. alfejezet).

A gliasejtekben a Zn-transzporterek nagy része is kimutatható, és ez a Zn2+-felvétel és -leadás más lehetőségére is utal. A kisagyi gliasejtekben, a Bergman-gliában, a Zn-transzporterek közül a ZnT1-et, a ZnT3-at, a ZnT4-et és a ZnT6-ot is sikerült kimutatni (Nolte et al., 2004; Wang et al., 2005). Feltételezhető, hogy a Bergman-glia egy igen jelentős „Zn-pool” a kisagyi kéregben. Hasonlóan, a Zn-transzporterek egy része a retina gliasejtjeiben, a Müller-sejtekben is megtalálható. Valószínűsíthető tehát, hogy a gliasejt ebben a regióban is „Zn-pool”-ként működik (Marquez et al., 2015). Kimondható, hogy a gliasejtek a Zn2+-felvétel/leadás és a raktározás fő szereplői (2. ábra; 3.5.1 és 3.5.2. alfejezetek).

Lényegi kérdés, hogy a gliasejtek, nevezetesen az asztroglia szerepet játszanak-e az idegsejtből kiáramló Zn2+ felvételében. Asztrocitakultúrákon végzett in vitro vizsgálatok azt mutatták, hogy az asztroglia képes az extracelluláris térbe kiáramló Zn2+ „korai befogására” és későbbi akkumulációjára (Varea et al., 2006). Bár klasszikus értelemben az idegsejtből közvetlen az asztrogliába történő Zn2+-felvételt nem sikerült kimutatni, a Zn2+-szintek dinamikus változása egyértelműen Zn2+-részvételt jelez az idegsejt és az asztroglia közötti interakciókban (Sekler–Silverman, 2012).

Más vonatkozásban megállapítást nyert, hogy hipoozmotikus sokkban a Zn2+ mint gliotranszmitter működik Asztrocitakultúrákon az extracelluláris Zn2+-szintemelkedés Zn2+-kiáramlást és mikroglia-aktivációt eredményezett (Segawa et al., 2014).

Ezek az eredmények is megerősítik az asztroglia szerepét a Zn2+-homeosztázis fenntartásában, és erősítik az asztrogliális Zn2+ részvételét a többirányú szignalizációban, az asztroglia–neuron és az asztroglia–mikroglia közötti kommunikációkban.

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