Нейромеланин - Neuromelanin
Нейромеланин ( НМ ) - это темный пигмент, обнаруженный в головном мозге, который структурно связан с меланином . Это полимер из 5,6-дигидроксииндол мономеров. Нейромеланин в больших количествах содержится в катехоламинергических клетках компактной части черной субстанции и голубого пятна , придавая структурам темный цвет.
Физические свойства и структура
Нейромеланин придает особый цвет определенным участкам мозга, таким как черная субстанция или голубое пятно. Это тип меланина, похожий на другие формы периферического меланина. Он не растворяется в органических соединениях и может быть помечен окрашиванием серебром . Он называется нейромеланином из-за его функции и изменения цвета, которое проявляется в тканях, содержащих его. Он содержит гранулы с черным / коричневым пигментом. Обнаружено, что нейромеланин накапливается во время старения, особенно после первых 2–3 лет жизни. Считается, что он защищает нейроны черной субстанции от окислительного стресса, вызванного железом . Он считается настоящим меланином из-за его стабильной свободнорадикальной структуры и активно хелатирует металлы.
Синтетические пути
Нейромеланин напрямую биосинтезируется из L-DOPA , предшественника дофамина , тирозингидроксилазой (TH) и декарбоксилазой ароматических кислот (AADC). В качестве альтернативы синаптические везикулы и эндосомы накапливают цитозольный дофамин (через везикулярный переносчик моноаминов 2 ( VMAT2 ) и транспортируют его в митохондрии, где он метаболизируется моноаминоксидазой. Избыточные молекулы дофамина и DOPA окисляются путем катализа железа до допахинонов и семихинонов, которые затем фагоцитируются и подвергаются фагоцитозу). хранятся как нейромеланин.
Биосинтез нейромеланина управляется избытком цитозольных катехоламинов, которые не накапливаются синаптическими пузырьками.
Функция
Нейромеланин обнаруживается в более высоких концентрациях у людей, чем у других приматов . Концентрация нейромеланина увеличивается с возрастом, что указывает на его роль в нейропротекции (нейромеланин может хелатировать металлы и ксенобиотики ) или старении.
Роль в болезни
Нейромеланин-содержащие нейроны в черной субстанции подвергаются нейродегенерации во время болезни Паркинсона . Двигательные симптомы болезни Паркинсона вызваны гибелью клеток в черной субстанции, что частично может быть вызвано окислительным стрессом . Это окисление может быть снято нейромеланином. У пациентов с болезнью Паркинсона количество нейромеланина в черной субстанции составляло 50% по сравнению с аналогичными пациентами того же возраста, но без болезни Паркинсона. Гибель нейромеланин-содержащих нейронов в черной субстанции, компактной части и голубом пятне была связана с болезнью Паркинсона, а также была визуализирована in vivo с помощью нейромеланиновой визуализации .
Было показано, что нейромеланин связывает нейротоксичные и токсичные металлы, которые могут способствовать нейродегенерации.
История
Темные пигменты в черной субстанции были впервые описаны в 1838 году Пуркине , а термин нейромеланин был предложен в 1957 году Лили, хотя до недавнего времени считалось, что он не выполняет никаких функций. В настоящее время считается, что он играет жизненно важную роль в предотвращении гибели клеток в определенных частях мозга. Его связывают с болезнью Паркинсона, и из-за этой возможной связи нейромеланин активно исследовался в последнее десятилетие.