Войти
| Axotomy | |
|---|---|
| MeSH | D019771 |
| [правка в Викиданных ] | |
аксотомия - это разрезание или иным образом отрубание аксона. Произведено от аксо- (= аксон) и -томии (= хирургия). Этот тип денервации часто используется в экспериментальных исследованиях физиологии нейронов и гибели или выживания нейронов в качестве метода лучшего понимания.
Аксотомия может вызвать гибель нейрональных клеток, особенно у эмбриональных или неонатальных животных, так как это период, в котором нейроны зависят от своих мишеней в плане обеспечения факторов выживания. У зрелых животных, у которых факторы выживания получены локально или через аутокринные петли, аксотомия периферических нейронов и мотонейронов может привести к устойчивому регенеративному ответу без какой-либо гибели нейронов.. В обоих случаях наблюдается заметное усиление аутофагии. Аутофагия может либо расчистить путь для нейрональной дегенерации, либо стать средой для разрушения клеток.
На этом рисунке нормальный нейрон сравнивается с тем, который подвергается хроматолизу после повреждения аксона. Может произойти регенерация после повреждения аксона. При повреждении периферического аксона весь нейрон немедленно реагирует, чтобы восстановить аксон. Эта реакция требует повышенной метаболической активности и инициируется хроматолизом. Хроматолиз характеризуется как растворение структур, продуцирующих белок, в теле клетки нейрона, и представляет собой термин, используемый для характеристики апоптоза нейрональных клеток. Во время хроматолиза сома и ядро округляются и увеличиваются, тельца Ниссля и тельца Гольджи распадаются, и цитоцентр очищается. В большинстве случаев реакция аксотомии в периферических аксонах заканчивается заживлением и регенерацией клеток, хотя иногда может заканчиваться гибелью клеток. Регенерация происходит из-за микроглии гиперплазии и гипертрофии астроглии, действий, которые отсутствуют в ответе на центральную аксотомию.
В отличие от периферического ответа, ответ аксотомии в центральных нейронах (нейроны в центральной нервной системе ) почти всегда приводит к гибели клеток. Способом гибели клеток часто является апоптоз. Центральные нейроны, будучи разделенными, обычно не могут активировать экспрессию трофических факторов, типа белка, связанного с регенерацией. Эти трофические факторы отвечают за регуляцию жизнеспособности нейронов и являются важным аспектом нейрозащиты. Трофические факторы гарантируют выживание синапсов нейронов, то есть они по существу поддерживают функциональность нейрона. Отсутствие повышенной экспрессии этих белков в конечном итоге приведет к атрофии клеток.
При выполнении нейрохирургии от профессионалов часто требуется преднамеренное рассечение аксонов. Лазерная аксотомия - это разрабатываемый метод, позволяющий точно отсекать аксоны. Лазерная аксотомия может помочь врачам лучше понять последующие эффекты разорванного аксона, чтобы они могли разработать более эффективные лечебные приемы. Возможность точно разделить определенные аксоны позволит исследователям изучить прямую корреляцию аксонов с функциональностью.
Хотя часто аксотомия возникает из-за запланированного хирургического лечения, она также часто напрямую связана с одной из многих патологий / травм. Ниже приводится предварительный список некоторых известных сопутствующих травм и патологий.
Рассеянный склероз - это заболевание, при котором демиелинизируют нервы центральной нервной системы, что приводит к ухудшению функций организма. Основные патологии в большинстве своем неизвестны и не изучены. Многие предполагают, что демиелинизация при рассеянном склерозе приводит к перерезке аксонов и, в конечном итоге, к дегенерации аксонов. Эта гибель аксонов потенциально может быть причиной необратимых последствий рассеянного склероза. Используя то, что известно о реакции на аксотомию, врачи и исследователи стремятся внедрить нейрозащитную реабилитацию для пациентов, страдающих на ранних стадиях рассеянного склероза, чтобы предотвратить развитие болезни и необратимую инвалидность. Эти реабилитации будут включать использование трофических факторов, чтобы помочь в выживании нейронов и поддержании синапсической функции.
A черепно-мозговые травмы определяются как проникающие тупые ранения головы без попадания снаряда или снаряды. Было показано, что степень повреждения, нанесенного после травмы головы, более прямо коррелирует с величиной деформации, нанесенной головным мозгом, чем с величиной нагрузки на область, приложенную к голове. Есть два режима аксотомии, которые могут произойти в результате ЧМТ. Первичная аксотомия происходит немедленно и характеризуется как полная механическая операция аксонов. Чаще возникает вторичная аксотомия, которая со временем развивается и в конечном итоге приводит к отключению. Хотя этот тип травмы часто необратим, аксоны иногда восстанавливаются. В настоящее время исследователи работают над использованием этого потенциала для восстановления для разработки методов лечения пациентов, страдающих черепно-мозговой травмой. Эти методы лечения основаны на научном понимании реакции на аксотомию. В процессе реиннервации участвуют два механизма: острое воспаление и активация молекул внеклеточного матрикса, окружающего синапс. Немедленное острое воспаление приводит к удалению оторванных аксонов за счет активации местной глии. В воспалительной реакции также задействованы факторы роста, которые способствуют репопуляции постсинаптических участков. Негативные последствия этого воспаления трудно обнаружить сразу после травмы. Воспаление головы после травмы часто начинается медленно и может привести к фатальному повышению церебрального давления. Недавно открытый и понятый цитокин в настоящее время используется для лечения аксотомии до того, как произойдет повышение давления. Этот цитокин, называемый остеопонтин, может способствовать регенерации аксонов, обнажая его сайты связывания с рецептором интегрина. Секреция остеопонтина может регулировать синаптогенез и воздействовать на нейроглию, необходимую для восстановления аксонов. Исследование, проведенное Джули Л. Чан, доказывает функциональность остеопонтина в инициировании иммунного ответа, необходимого для восстановления и реорганизации синапсов после травмы (аксотомии). Хотя исследование эффективно доказало функциональность остеопонтина в уменьшении интенсивной воспалительной реакции после черепно-мозговой травмы, оно не предоставило доказательств долгосрочных эффектов его имплантации в качестве варианта лечения. Изменение воспалительной реакции может непреднамеренно остановить положительные аспекты воспаления и оказать разрушительное воздействие на способность мозга к самовосстановлению.
