Neuromelanin

Neuromelanin ( NM , NM ) (z jiného řeckého νεῦρον  - vlákno, nerv a řeckého μελαν , genitiv μελανος - černá ) je organická makromolekulární sloučenina, jedna z forem melaninu , tmavého pigmentu, který se syntetizuje polymerací zejména katecholaminů. 5,6-dihydroxyindol. Neuromelanin je produkován ve velkém množství v katecholaminergních buňkách substantia nigra (přesněji v sekci pars compacta ) a modré skvrně , což těmto strukturám dodává jejich charakteristickou barvu [1] .

Historie objevů

Tmavé pigmenty tvořící substantia nigra poprvé popsal v roce 1838 český vědec Jan Purkyně [2] , název pigmentu neuromelanin navrhl Lille v roce 1957.

Způsoby syntézy

Syntéza neuromelaninu se provádí přímo z katecholaminů - L-DOPA , prekurzoru dopaminu , pomocí tyrosinhydroxylázy a dekarboxylázy aromatických aminokyselin ( tryptofan dekarboxylázy ). Existuje i alternativní způsob. Synaptické vezikuly a endozomy akumulují cytosolický dopamin, který je transportován přes vezikulární monoaminový transportér 2 (VMAT2) do mitochondrií, kde je metabolizován monoaminooxidázou. Přebytečný dopamin a DOPA jsou oxidovány enzymy obsahujícími železo na chinony a semichinony a následně fagocytovány a uloženy ve formě neuromelaninu [3] .

Fyzikální vlastnosti, struktura a role

Přesná struktura a funkce neuromelaninu jsou stále nejasné. Podle moderních koncepcí se zdá, že tento typ melaninu v mozku hraje roli antioxidační ochrany. Je známo, že neuromelanin je schopen vázat se na neurotoxiny selektivní pro dopaminergní neurony a reagovat se železem , podporovat jeho akumulaci v neuronech a přeměňovat ionty Fe 3+ na vysoce reaktivní formu Fe 2+ , která poskytuje sklon k oxidačnímu stresu a přispívá k neuronální smrt.

Neuromelanin a Parkinsonova nemoc

Motorické příznaky Parkinsonovy choroby jsou způsobeny odumíráním nervových buněk v substantia nigra, což může být částečně způsobeno oxidačním stresem . Pacienti s Parkinsonovou chorobou měli 50 % neuromelaninu v substantia nigra ve srovnání s podobnými pacienty stejného věku bez Parkinsonovy choroby. To ukazuje, že u pacientů trpících Parkinsonovou chorobou dochází k neurodegeneraci buněk v pars compacta .

Poznámky

  1. Fedorow H. , Tribl F. , Halliday G. , Gerlach M. , Riederer P. , Dvojitý KL Neuromelanin v lidských dopaminových neuronech: srovnání s periferními melaniny a význam pro Parkinsonovu chorobu.  (anglicky)  // Pokrok v neurobiologii. - 2005. - Sv. 75, č.p. 2 . - S. 109-124. - doi : 10.1016/j.pneurobio.2005.02.001 . — PMID 15784302 .
  2. Usunoff, KG; Itzev, D.E.; Ovtscharoff, WA; Marani, E. Neuromelanin v lidském mozku: Přehled a atlas pigmentových buněk v substantia nigra  (anglicky)  // Archives of physiology and biochemistry: journal. - 2002. - Sv. 110 , č. 4 . - str. 257-369 . — PMID 12516659 .
  3. Rabey JM , Hefti F. Syntéza neuromelaninu u krysy a lidské substantia nigra.  (anglicky)  // Journal of neurální přenos. Sekce Parkinsonova nemoc a demence. - 1990. - Sv. 2, č. 1 . - str. 1-14. — PMID 2357268 .