psykiatriset lääkkeet
psykiatristen lääkkeiden, erityisesti masennuslääkkeiden, yleisessä käytössä Yhdysvaltain väestössä näihin lääkeaineisiin liittyviä neurotoksisia vaikutuksia esiintyy useammin. Lääkärin tulisi olla tietoinen neurologisia kysymyksiä, jotka liittyvät masennuslääkkeet, psykoosilääkkeet, ja litium. Asianmukaista varovaisuutta, jotkut näistä haittavaikutuksista voivat olla ehkäistävissä tai havaita varhaisessa vaiheessa.
beeta-amyloididien
Aß: n havaittiin suurina pitoisuuksina aiheuttavan neurotoksisuutta ja solukuolemaa aivoissa. Aß on seurausta mutaatiosta, joka syntyy, kun proteiiniketjuja leikataan vääristä kohdista, jolloin eri pituiset ketjut ovat käyttökelvottomia. Näin ne jäävät aivoihin, kunnes ne hajoavat, mutta jos niitä kertyy riittävästi, ne muodostavat plakkeja, jotka ovat myrkyllisiä neuroneille. Aß käyttää useita reittejä keskushermostossa aiheuttaakseen solukuoleman. Esimerkki on nikotiiniasetyylikoliinireseptorin (nachrs) kautta, joka on reseptori, jota esiintyy yleisesti nikotiinistimulaatioon reagoivien solujen pinnoilla, kytkemällä ne päälle tai pois päältä. Aß: n havaittiin manipuloivan aivojen nikotiinipitoisuutta yhdessä KARTTAKINAASIN, toisen signalointireseptorin, kanssa aiheuttaakseen solukuoleman. Toinen aivojen kemikaali, jota Aß säätelee, on JNK; tämä kemikaali pysäyttää solunulkoisen signaalin säätelemän kinaasireitin (ERK), joka normaalisti toimii muistin säätelynä aivoissa. Tämän seurauksena tämä muistia suosiva polku pysähtyy, ja aivot menettävät olennaisen muistitoiminnan. Muistinmenetys on oire hermorappeumasairaudesta, muun muassa Alzheimerin taudista. Toinen tapa Aß aiheuttaa solukuolemaa on AKT: n fosforylaatio; tämä tapahtuu, kun alkuaine fosfaatti sitoutuu useisiin kohtiin proteiinissa. Tämä fosforylaatio mahdollistaa AKT: n vuorovaikutuksen BAD-proteiinin kanssa, jonka tiedetään aiheuttavan solukuolemia. Siten aß: n lisääntyminen johtaa AKT/BAD-kompleksin lisääntymiseen, mikä puolestaan pysäyttää anti-apoptoottisen proteiinin Bcl-2: n toiminnan, joka normaalisti toimii solukuoleman pysäyttämiseksi aiheuttaen nopeutettua hermosolun hajoamista ja AD: n etenemistä.
Glutamaattimediitti
glutamaatti on aivoissa esiintyvä kemikaali, joka suurina pitoisuuksina esiintyessään aiheuttaa myrkyllisen uhan hermosoluille. Tämä konsentraatiotasapaino on äärimmäisen herkkä, ja sitä esiintyy yleensä millimolaarisina määrinä solujen ulkopuolella. Häirittynä glutamaatin kertyminen tapahtuu mutaation seurauksena glutamaattikuljettimissa, jotka toimivat kuin pumput glutamaatin tyhjentämiseksi aivoista. Tämä aiheuttaa sen, että glutamaattipitoisuus on useita kertoja suurempi veressä kuin aivoissa; kehon on puolestaan toimittava tasapainon säilyttämiseksi näiden kahden pitoisuuden välillä pumppaamalla glutamaatti pois verenkierrosta ja aivojen neuroneihin. Mutaation tapahtuessa glutamaattikuljettajat eivät pysty pumppaamaan glutamaattia takaisin soluihin, jolloin glutamaattireseptoreihin kertyy suurempi pitoisuus. Tämä avaa ionikanavat, jolloin kalsium pääsee soluun aiheuttaen eksitotoksisuutta. Glutamaatti johtaa solukuolemaan käynnistämällä N-metyyli-D-asparagiinihapporeseptorit (NMDA); nämä reseptorit aiheuttavat kalsiumionien (Ca2+) lisääntyneen vapautumisen soluihin. Tämän seurauksena lisääntynyt Ca2+ – pitoisuus lisää suoraan mitokondrioiden stressiä, mikä johtaa liialliseen oksidatiiviseen fosforylaatioon ja reaktiivisten happilajien (ROS) tuotantoon typpioksidisyntaasin aktivoinnin kautta, mikä johtaa lopulta solukuolemaan. Aß: n havaittiin myös auttavan tätä reittiä neurotoksisuuteen lisäämällä neuronien alttiutta glutamaatille.
happiradikaalit
happiradikaalien muodostuminen aivoissa tapahtuu typpioksidisyntaasi (NOS) – reitin kautta. Tämä reaktio tapahtuu vastauksena Ca2+ – pitoisuuden lisääntymiseen aivosolun sisällä. Tämä vuorovaikutus Ca2+: n ja NOS: n välillä johtaa kofaktorin tetrahydrobiopteriinin (BH4) muodostumiseen, joka sitten siirtyy plasmakalvosta sytoplasmaan. Viimeisenä vaiheena nos on defosforyloitua typpioksidia (NO), joka kertyy aivoihin, mikä lisää sen oksidatiivista stressiä. On olemassa useita ROS, kuten superoksidi, vetyperoksidi ja hydroksyyli, jotka kaikki johtavat neurotoksisuuteen. Elimistö käyttää luonnollisesti puolustusmekanismia vähentääkseen reaktiivisten lajien kohtalokkaita vaikutuksia käyttämällä tiettyjä entsyymejä, jotka hajottavat ROS: n pieniksi, hyvänlaatuisiksi yksinkertaisen hapen ja veden molekyyleiksi. Tämä ROS: n hajoaminen ei kuitenkaan ole täysin tehokasta, vaan aivoihin jää joitakin reaktiivisia jäämiä kertymään, mikä edistää neurotoksisuutta ja solukuolemaa. Aivot ovat muita elimiä alttiimpia oksidatiiviselle stressille heikon hapetuskykynsä vuoksi. Koska hermosoluja luonnehditaan postmitoottisiksi soluiksi, eli ne elävät vuosien mittaan kertyneiden vaurioiden kanssa, ROS: n kertyminen on kohtalokasta. Siten lisääntynyt Ros Ikä neuronien, mikä johtaa kiihtynyt neurodegeneratiivisten prosessien ja lopulta etenemistä AD.