Izumiranje neurona u centralnom nervnom sistemu kod odraslih osoba predstavlja ozbiljan problem, s obzirom na to da se nervne ćelije ne obnavljaju i da se nerni završeci ne mogu regenerisati. Kako su procesi koji dovode do smrti i oštećenja nervnih ćelija ireverziblini, istraživanja vezana za lekove u ovoj oblasti nisu dala mnogo. Ipak, ovaj tekst pokušaće da da odgovore na pitanja kako dolazi do smrti nervnih ćelija i kako se protiv toga možemo boriti.
Ako dođe do akutnog oštećenja neurona, nastaje nekroza (odumiranje) nervne ćelije. Ona se manifestuje oticanjem ćelije i njenom dezintegrtacijom. Takođe se javlja i povećan nivo kalcijuma, a ćelijska membrane se raspada, pa se sadržaj ćelije izliva u tkivo, čime se zapaljenski proces širi i može zahvatiti druge ćelije. Ipak, pored nekroze postoji još jedan proces izumiranja neurona. U pitanju je apoptoza, koja predstavlja proces sporiji od procesa nekroze i može se javiti kao prirodni proces u toku razvoja organizama. Ovaj proces mogu izazvati i povrede glave, šlog, oksidativni stres, itd. Kod apoptoze dolazi do raspadanja ćelije, čije ostatke uklanjaju makrofag ćelije, a zapaljenski proces izostaje. Trenutno su farmakološka istraživanja bazirana na traženje načina za zaustavljanje nekroze i kompenzaciju izumrlih nervnih ćelija, dok je uticaj na proces apoptoze moguć, ali u istraživanjima još uvek nema bitnijih pomaka.
Ekscitotoksičnost
Jedan od uzročnika nekroze jeste ekscitotoksičnost. Ona nastaje kao posledica toksičnog delovanja glutamata na nervne ćelije. Ovaj fenomen zapažen je 70-ih godina, kada je primećeno da oralno unet glutamat izaziva neurodegenerativne poremećaje u organizmu. Ovo otkriće šokiralo je javnost, jer se sve do tada glutamat koristio kao aditiv u hrani za korekciju ukusa. Ipak, da bi do ekscitotoksičnosti došlo, neophodno je i izrazito nakupljanje Ca jona u ćelijama, pa se kalcijum i glutamat često označavaju kao loši momci kada je u pitanju svet nervnih ćelija.
>Wikimedia Commons/ Public domain/ Hemijska struktura glutamataKako se odvija ovaj proces?
Glutamat dovodi do aktivacije određenih receptora u organizmu, što za rezultat ima omogućavanje jona Ca da uđu u ćeliju, te povećavanje intracelularne koncentracije Ca. Sa jedne strane glutamat (ekstraceluarno), a sa druge strane kalcijum (intracelularno) dovode do oštećenja nervnih ćelija i do neurodegenerativnih oboljenja.
Oksidativni stres
Mitohondrijska oksidativna fosforilacija omogućava da mozak dobije dovoljno energije za svoje aktivnosti. U toku ovog procesa stvara se ATP (adenozin trifosfat), a molekularni kiseonik se redukuje i nastaje voda. Prateći proizvodi ovog procesa jesu i slobodni radikali, koji oštećuju mnoge ćelije našeg organizma. Oksidativni stres može izazvati i različita neurodegenerativna oštećenja.
Ishemijsko oštećenje mozga
Do ishemije dolazi usled prekida dotoka krvi i dovoljne količine kiseonika. Usled prekida dotoka krvi u mozak nastaje stanje koje nazivamo šlog. Kada mozak ostane bez dotoka krvi, nastaje edem i zapaljenski proces, a zatim i oštećenje. Ipak, nekoliko sati nakon ishemije odvijaju se procesi koji dovode do naknadnog oštećenja mozga (usled reperfuzije), pa je upotrebom određenih lekova moguće delovati na ove sekundarne procese i sprečiti dalje oštećenje nervnih ćelija. Ovi lekovi mogli bi delovati na takozvanu zonu delimičnog oštećenja, koja se formira oko zone centralnog oštećenja, gde neurni izumiru jako brzo. U zoni delimičnog oštećenja, pak, proces raspadanja odvija se sporije i lekovima se može delovati na njegovo sprečavanje. Važno je napomenuti da ishemija mozga dovodi do veće količine oslobođenog glutamata, pa se samim tim povećava i koncentracija kalcijuma u ćelijama i dolazi do njihovog propadanja. Lekovi koji bi inhibirali receptore i kanale odgovorne za ove procese, mogli bi sprečiti i propadanje nervnih ćelija.
Wikimedia Commons Lucien MonfilsCC BY-SA 3.0 Akutna ishemija mozgaBrojni su lekovi koji mogu delovati na sekundarne procese i izumiranje neurona, što je jako bitno kod smanjenja posledica šloga. Neki od lekova koji se u tu svrhu koriste spadaju u grupe antagonista glutamata, inhibitora proteaza, inhibitora kalcijumskih i natrijumskih kanala, oksidanasa, antiinflamatora, i drugih.
Najfrekventnija neurodegenerativna oboljenja
Sa starenjem naši neuroni prirodno odumiru i zato se smatra da je slabljenje intelektualnih sposobnosti u starosti normanlo. Brzina i intenzitet slabljenja različiti su od osobe do osobe. Ipak, posloje i oblici demencije koji spadaju u teška neurodegenerativna oboljenja. Jedna od zasigurno najstrašnijih neurodegenerativnih bolesti jeste Alchajmerova bolest i njna učestalost raste sa godinama starosti. Sve do 80-ih godina 20. veka lekari su smatrali da Alchajmerovu blest izaziva upravo propadanje neurona izazvano starošću, ali su novija istraživanja u ovoj oblasti otkrila da pojava ove bolesti zavisi i od genetskih faktora. Alchajmerova bolest manifestuje se smanjenjem moždane mase i lokalizovanim odumiranjem neurona, najčešće u hipokampusu. Takođe, dolazi i do stvaranja amiloidnih plakova u ekstracelularnoj tečnosti, a unutar neurona dolazi do formiranja spletova neurofibrila. Ovakve promene nisu neobična pojava i kod zdravih osoba, ali se javljaju u znatno manjoj meri, a njihova pojava u većem procentu može ukazati na rani razvoj bolesti, onda kada još uvek nema znakova demencije. Najčešće se tek nakon obdukcije preminule osobe može ustanoviti da je došlo i do propadanja holinergičkih neurona u prednjem delu mozga.
Terapija Alchajmerove bolesti
Lečenje se sastoji u pokušajima da se napredovanje bolesti smanji. Trenutno se u tu svrhu koriste inhibitori holinesteraze, ali se veruje da i neki drugi lekovi mogu uticati na poboljšanje kognitivnih funkcija. Iz pomenute grupe lekova prvi lek uveden u terapiju Alchajmerove bolesti bio je takrin. On poboljšava kognitivne sposobnosti pacijenata, ali ima mnogo mana. Mora se uzimati četiri puta dnevno, a izaziva mučninu i gađenje, pa čak i oštećenje jetre. Postoje i drugi lekovi, ali je njihova efikasnost manja i takođe imaju nedostatke.
Parkinsonova bolest
Parkinsonova bolest najčešče se javlja kod starijih osoba, vrlo je progresivna i ostavlja poseledice na pokretljivost pacijenta. Osobe sa Parkinsinovom bolešću pate od tremora ruku (drhtanje koje se javlja pri mirovanju, a prilikom voljnih radnji prestaje). Ovu bolest prati i ukočenost mišića i usporenost voljnih pokreta. Osobe sa Parkinsonovom bolešću sporo hodaju, uz sitne korake, što je za ovu bolest prepoznatljivo. One teško započinju pokret, ali se teško i zaustavljaju ili teško koordinišu pokretima. Javlja se i demencija. Uzroci nastanka ovog oboljenja nisu u potpunosti razjašnjenji, ali se veruje da neki od uzroka mogu biti ishemija mozga, virusni encefalitis, i drugo. Parkinsonova bolest se javlja najčešće kod starijih osoba, a ukoliko se javi kod mlađih, uzrokovana je genetskim mutacijama. Parkinsonovu bolest prati smanjenje dopamina u mozgu zbog propadanja dopaminergičkih neurona. Osamdesetih godina zabeležen je slučaj koji je pokazao da se Parkinsonova bolest može razviti i usled korišćenja MPTP-a (l-metil-4-fenil-l,2,3, 6-tetrahidropiridina). Ova supstanca izaziva težak oblik Parkinsonove bolesti, koji se naziva sindromom zaleđenog zavisnika. Koristili su je narkomani u SAD kao zamenu za heroin, ne znajući da će ostaviti trajne posledice po njihovo zdravlje. MPTP oštećuje dopaminergičke neurone i tako izaziva efekte sličene Parkinsonovoj bolesti.
Terapija Parkinsonove bolestiNijedan lek uključen u terapiju ove bolesti ne može zaustaviti njenu progresiju. Najčešće se koriste lekovi koji nadoknađuju dopamin, od kojih je najpoznatili lek levodopa. Koristi se uz upotrebu inhibitora dopa dekarboksilaze i u kombinaciji sa karbidopom ili benzerazidom. Levodopa može pomoći kod popravljanja motornih funkcija, ali dugoročno uzimanje leka smanjuje njegovu efikasnost. Kao neželjeno dejstvo javljaju se nevoljni pokreti i on-off fenomen, koji podrazumeva da osoba može naglo da prestane sa radnjom koju je obavljala i da se zaledi (u toku hoda naglo staje i ne može da se pomeri).
Postoji još lekova koji se koriste u terapiji. Tu su i inhibitori MAO-B (enzima centralnog nervnog sistema), a jedan od najvažnijih lekova ove grupe je selegilin. Blokirajući enzim MAO-B, on sprečava razgradnju dopamina. U istu svrhu koriste se i agonisti dopaminskih receptora, među kojima su najznačajniji bromokriptin i apomorfin. U lekove koji pojačavaju oslobađanje dopamina spada amantadin, a ponekad se koriste i antiholinergički lekovi, kao što je atropin.
Istraživači se nadaju da će na polju proučavanja ovih bolesti doći do novih zapažanja i da će pronaći način da olakšaju život pacijenata sa neurodegenerativnim oboljenjima. Ipak, dosadašnja istraživanja nisu dala konačno rešenje i potpuno ozdravljenje još uvek nije moguće.
Reference
Coyle J. T, Puttfarken P, Oxidative stress, glutamate and neurodegenerative disorders, Science, 1993, 689-695.
David G. Standaert, Marie Hélène Saint-Hilaire, Cathi A. Thomas, Parkinson’s Disease HANDBOOK
Mendez M.F, Early-onset Alzheimer's disease: nonamnestic subtypes and type 2 AD Archives of Medical Research,43 (8), 2012, 677–85.
Uuuu, jako fora. Odlično sve sastavljeno i poprilično jasno. Malo ulijeva jezu ali edukativno ;)
Hvala na komentaru @zen-art. Nadam se da ste saznali nešto novo o ovoj temi. Žao mi je što je pesimistična. Ova oboljenja jesu po mom mišljenju jedna od najstrašnijih jer čovek ostaje živ dugo, ali postepeno gubi sebe i kontrolu nad svojim telom i umom.
This post has been voted on by the steemstem curation team and voting trail.
There is more to SteemSTEM than just writing posts, check here for some more tips on being a community member. You can also join our discord here to get to know the rest of the community!