سیستم های کولینرژیک در رشد مغز و اختلال ناشی از سموم عصبی
استیل کولین و انتقال دهنده های عصبی دیگر نقشی منحصر به فرد و تغذیه ای در رشد مغز بازی می کنند. بر این اساس، مواد مخدر و مواد زیستی محیطی که عملکرد انتقال دهنده های عصبی را ارتقا می بخشند یا با آنها تداخل دارند، اختلالات تکامل عصبی را از طریق اختلال در زمان بندی یا شدت اعمال نوروتروفیک موجب می شوند. بررسی کنونی سه سناریوی مواجه، از جمله سیستمهای استیل کولین: نیکوتین ناشی از سیگار کشیدن مادر در دوران بارداری، مواجه با دود سیگار محیطی (ETS)، و مواجه با حشره کش ارگانوفسفره، کلرپیریفوس (CPF) را مورد بحث قرار می دهد. هر سه ی اینها عوارض جانبی دراز مدت بر فرآیندهای خاص مشارکت کننده در تکثیر و تمایز سلولهای مغز، توسعه و عملکرد سیناپسی، و در نهایت عملکرد رفتاری دارند. بسیاری از این عوارض را می توان در توالی وقایع سلولی حول نقش تغذیه ای استیل کولینعمل کننده بر گیرنده های سلولی و انتقالهای مرتبط علامت دار پیگیری کرد. با این حال، برای کلرپیریفوس، به نظر می رسد که مکانیسمهای غیر کولینرژیک اضافی در ایجاد دوره ی آسیب پذیری رشد، مکانها و نوع آسیب عصبی، و برآمد نهایی اساسی هستند. یافته های جدید نشان می دهند که سمیت عصبی رشد به مراحل آخر تکامل مغز از جمله نوجوانی گسترش می یابد. مدلهای جدید آزمایشگاهی و مواجه ی ارگانیسم برای آشکارسازی مکانیسمهای شناخته نشده ی پیشین و اهداف سمهای عصبی مرتبط با رشد، توسعه می یابند.
در اوایل دهه 1960 میلادی، بازکینوف و همکار ان(1964-1970) به این نتیجه رسیدند که انتقال دهنده های عصبی در غلظت های بالا در مر احل خاصی از رشد و نمو اولیه ارگانیسم هایی نظیر جنین خارپشت دریایی موجود هستند و در طی این دوره، این انتقال دهنده ها ارتباطی با کارکرد آن ها در تولید سیگنال سیناپسی ندارد. در حقیقت، این مولکول های کوچک به عنوان مورفوژن عمل کرده و جنین ر ا از طریق مکانیسم های گیرنده و شاره ها و جریان های سیگنالینگ سلولی مشابه با انتقال دهنده های عصبی در مغز پستاندار ان کنترل و هماهنگ می کنند( بازتیکوف 1990، بازینکوف و ر اکی 2000، بازینکوف و همکاران1996ف 2001 الف). با الهام از این یافته ها، سایر محققان نیز نقش های تروفیک یا تغذیه ای ر ا بر ای انتقال دهنده های عصبی در توسعه سلولی و معماری دستگاه عصبی مرکزی شناسایی کردند( لادر 1985، ویتاکر ازمیتا 1991). در اصل، در زمینه رشدی مناسب، فعال سازی یک مجموعه از گیرنده ها و انتقال دهنده های عصبی 1- موجب بهبود تکثیر سلول های عصبی شده 2- موجب آغاز تغییر از همانند سازی تا تمایز می شود 3- موجب بهبود یا کند سازی تولید اکسون و سیناپس می شود 4- موجب تحریک یا پیش گیری از اپوپتوزیس یا مرگ پیش بینی شده سلول می شود 5- امکان مهاجرت و مکان یابی مناسب جمعیت های سلولی خاص ر ا در هر منطقه مغزی می دهد. در عین حال، این نقش های انتقال دهنده های عصبی در رشد موجب می شود تا مغز به مواد شیمیایی عصبی واکنش دهد که موجب تحریک یا مهارپاسخ های انتقال دهنده های عصبی شده و حساسیت آن ها در همه مر احل مغز از مر احل اولیه جنینی تا بلوغ توسعه می یابد( یانی 1984).
Acetylcholine and other neurotransmitters play unique trophic roles in brain development. Accordingly, drugs and environmental toxicants that promote or interfere with neurotransmitter function evoke neurodevelopmental abnormalities by disrupting the timing or intensity of neurotrophic actions. The current review discusses three exposure scenarios involving acetylcholine systems: nicotine from maternal smoking during pregnancy, exposure to environmental tobacco smoke (ETS), and exposure to the organophosphate insecticide, chlorpyrifos (CPF). All three have long-term, adverse effects on specific processes involved in brain cell replication and differentiation, synaptic development and function, and ultimately behavioral performance. Many of these effects can be traced to the sequence of cellular events surrounding the trophic role of acetylcholine acting on its specific cellular receptors and associated signaling cascades. However, for chlorpyrifos, additional noncholinergic mechanisms appear to be critical in establishing the period of developmental vulnerability, the sites and type of neural damage, and the eventual outcome. New findings indicate that developmental neurotoxicity extends to late phases of brain maturation including adolescence. Novel in vitro and in vivo exposure models are being developed to uncover heretofore unsuspected mechanisms and targets for developmental neurotoxicants.
Beginning in the 1960s, Buznikov et al. (1964, 1970) made the seminal finding that neurotransmitters are present in high concentrations during specific phases of early development of lower organisms, such as sea urchin embryos, and during that period, are unrelated to their function in synaptic signaling. In fact, these small molecules serve instead as morphogens, controlling and coordinating the proper assembly of the embryo, through receptor mechanisms and cell signaling cascades similar to those through which these neurotransmitters act in the mammalian brain (Buznikov, 1990; Buznikov and Rakic, 2000; Buznikov et al., 1996, 2001a). Spurred by these findings, other investigators then identified similar trophic roles for neurotransmitters in the cellular and architectural development of the central nervous system (Lauder, 1985; Whitaker-Azmitia, 1991). In essence, within the appropriate developmental context, activation of a given set of neurotransmitter receptors may: (1) promote neural cell replication, (2) initiate the switch from replication to differentiation, (3) enhance or retard axonogenesis or synaptogenesis, (4) evoke or prevent apoptosis, or (5) enable the appropriate migration and localization of specific cell populations within each brain region. At the same time, these multiple developmental roles of neurotransmitters render the developing brain vulnerable to neuroactive chemicals that elicit or block neurotransmitter responses, with sensitivity extending through all phases of brain assembly, from the early embryonic stage through adolescence (Yanai, 1984).
نیکوتین به عنوان نوروتوکسیتانت رشد اولیه
سمّیت عصبی تکاملی دود سیگار محیطی: آیا نیکوتین مقصر است؟
سمیت عصبی تکاملی ارگانوفسفات: نه فقط مهار کولین استراز
از این جا به کجا می رویم؟
Nicotine as an archetypal developmental neurotoxicant
Developmental neurotoxicity of environmental tobacco smoke: is nicotine the culprit?
Developmental neurotoxicity of organophosphates: not just cholinesterase inhibition
Where do we go from here?
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه