Denervationssupersensibilität verstehen: Ein umfassender Überblick

Einleitung

Das Nervensystem ist ein hochgradig anpassungsfähiges Organ. Selbst innerhalb eines einzigen Lebens ist die Fähigkeit, auf Veränderungen in der Umgebung zu reagieren, für die Fitness eines Organismus von größter Bedeutung. Anpassungen finden regelmäßig auf molekularer Ebene statt; Veränderungen in den Genexpressionsmustern als Reaktion auf Umweltumstände sind das tägliche Brot der Zellbiologie. Denervation ist der Verlust der motorischen Innervation, die die Muskelaktivität steuert; der Skelettmuskel wird nicht mehr vom zentralen Nervensystem kontrolliert. Die Veränderungen, die von Nerven- und Muskelzellen erfahren werden und zu Denervationssupersensibilität führen, finden auf molekularer Ebene statt und betreffen in erster Linie Modifikationen der Neurotransmitteraktivität und der Dichte ihrer Rezeptoren.

Neurophysiologie

Das Gehirn ist eine Ansammlung von Neuronen, die darauf ausgelegt sind, auf eine unglaublich präzise, detaillierte Weise zusammenzuarbeiten. Da diese Zellen kein gemeinsames Zytoplasma teilen, benötigen sie eine extrazelluläre Kommunikationsmethode, um elektrische Signale über den Raum zu verbreiten. Die Evolution hat den Neurotransmitter angenommen – eine Klasse von Chemikalien, die von Nervenzellen produziert und freigesetzt werden – um mit benachbarten Nervenzellen zu kommunizieren. Der Neurotransmitter diffundiert über den Raum zwischen den Nervenendigungen, den sogenannten synaptischen Spalten, und kommt schließlich mit Proteinrezeptoren auf der Membranoberfläche der sogenannten „post-synaptischen“ Zelle in Kontakt. Diese Transmitterrezeptoren durchlaufen eine konformationelle Veränderung und induzieren eine Reihe biochemischer Signale innerhalb der empfangenden Zelle. Diese Ereignisse geschehen innerhalb von Millisekunden und sind das Substrat unserer Gedanken, Verhaltensweisen und Wahrnehmung der Existenz.

Acetylcholin

Häufig abgekürzt als ACh, ist Acetylcholin ein kritischer Neurotransmitter, der eine wichtige Rolle in der Pathologie der Denervationssupersensibilität spielt. Dieser Transmitter wird sowohl im peripheren als auch im zentralen Nervensystem produziert und freigesetzt; Er ist bekannt für seine Wirkung an der neuromuskulären Synapse, wo er als erregender Transmitter wirkt, der in der Lage ist, Muskelkontraktionen einzuleiten. Denervationssupersensibilität wird weitgehend auf pathologische Anpassungen in der Chemie dieses neuromuskulären Transmitters nach der Denervation von Skelettmuskeln zurückgeführt.

Die Rolle synaptischer Enzyme

Laut einer Studie von 1992 der University of California, San Francisco, wird die Supersensibilität aufgrund von Denervation teilweise durch eine Verminderung der Aktivität von Acetylcholinesterase in der Nervensynapse verursacht. Dieses Enzym wirkt normalerweise darauf hin, Acetylcholin abzubauen, wenn es in den synaptischen Spalt zwischen Nervenzellen freigesetzt wird. Seine Aktivität stellt sicher, dass die Zeit der Neurotransmitteraktivität ein endlicher, eng kontrollierter Wert ist. Wenn die Aktivität dieser Enzyme vermindert ist, wird die Zeit, in der ACh in der Synapse vorhanden ist, verlängert, was somit zum Supersensibilitätssyndrom beiträgt.

RNA-Studien

Denervierte Muskelzellen werden vorhersagbar ihre zellulären Eigenschaften ändern, insbesondere indem sie ihre Empfindlichkeit gegenüber Acetylcholin hochregulieren. Spezifisch werden diese Muskelzellen induziert, neue Acetylcholinrezeptoren zu synthetisieren und sie in die Plasmamembran der Zelle einzufügen. Laut einer Studie von 1984 aus dem Journal of Cell Biology wurde der Spiegel von RNA, die für ACh-Rezeptoren kodiert, in denervierten Mausmuskeln um das 100-fache erhöht. Die erhöhten RNA-Spiegel erhöhen die Produktion von Rezeptorproteinen, die folglich die Empfindlichkeit des Muskels für die Acetylcholinfreisetzung verstärken.

Bei neurologischen Beschwerden suchen Sie bitte einen Neurologen auf.