Nöromüsküler kavşak fizyolojisinin incelendiği bir deneysel modelde, presinaptik terminald… — TUS - Tıpta Uzmanlık Sınavı

Nöromüsküler kavşak fizyolojisinin incelendiği bir deneysel modelde, presinaptik terminaldeki voltaj bağımlı $P/Q$ tipi kalsiyum kanallarına karşı antikorların varlığı simüle edilmiştir. Bu modelde, motor sinirin düşük frekanslı ( $1\text{ Hz}$ ) uyarımı sonucunda oluşan son plak potansiyeli ( $EPP$ ) genliğinin, kas hücresinde aksiyon potansiyeli oluşturmak için gereken eşik değerin çok altında olduğu; ancak yüksek frekanslı ( $50\text{ Hz}$ ) uyarım sonrasında $EPP$ genliğinde dramatik bir artış ("increment"/kolaylaştırma) meydana geldiği gözlenmiştir. Bu deneysel bulgularda gözlenen kolaylaştırma (facilitation) olayının altında yatan temel hücresel mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?

Artarda gelen uyarılar sonucu presinaptik sitoplazmada biriken rezidüel kalsiyumun ( $Ca^{2+}$ ), salınmaya hazır vezikül havuzundaki veziküllerin salınma olasılığını ( $p$ ) artırmasıAnswer
B
Yüksek frekanslı stimülasyonun postsinaptik membrandaki nikotinik reseptörlerin kalsiyum iyonuna olan özgül geçirgenliğini seçici olarak artırması
C
Sinaptik aralıktaki asetilkolin miktarının artmasıyla asetilkolinesteraz enziminin substrat inhibisyonuna uğraması ve yıkımın durması
D
Tetanik stimülasyon sırasında postsinaptik membranın istirahat potansiyelinin daha negatif değerlere kayması sonucu sodyum iyonları için 'driving force' (sürüş kuvveti) değerinin artması
E
Kalsiyum kanallarına bağlı olan otoantikorların, yüksek frekanslı elektriksel aktivitenin yarattığı konformasyonel değişiklik ile kanallardan geri dönüşümlü olarak ayrılması

Answer

Artarda gelen uyarılar sonucu presinaptik terminalde biriken rezidüel kalsiyumun, veziküllerin ekzositoz (salınma) olasılığını artırmasıdır.

Deneysel modelde tarif edilen durum Lambert-Eaton Miyastenik Sendromu'dur (LEMS). LEMS'te presinaptik kalsiyum kanalları azaldığı için başlangıçta asetilkolin salınımı ve dolayısıyla son plak potansiyeli (

EPP

) düşüktür. Ancak yüksek frekanslı uyarım yapıldığında, presinaptik terminaldeki kalsiyum pompalama mekanizmaları yetersiz kalır ve hücre içinde kalsiyum birikir (rezidüel

Ca^{2+}

). Bu biriken kalsiyum, sonraki uyarılar sırasında veziküllerin salınma olasılığını (

p

) artırarak, tek bir uyarana verilen yanıtın (kuantal içerik) artmasına ve dolayısıyla

EPP

genliğinin yükselerek eşik değeri aşmasına neden olur.

Step-by-Step Solution

Klinik tablonun tanımlanması

Lambert-Eaton Miyastenik Sendromu (LEMS) benzeri model

Presinaptik kalsiyum kanallarına karşı antikor varlığı ve yüksek frekansta genlik artışı (increment) bu tabloyu tanımlar.

Kuantal salınım denkleminin analizi (

m = n \times p

)

Kuantal içerik (

m

), vezikül havuzu (

n

) ve salınma olasılığı (

p

) ile ilişkilidir.

Nöromüsküler iletimin gücü presinaptik terminalden salınan vezikül sayısına (kuantal içerik) bağlıdır.

Yüksek frekanslı stimülasyonun etkisinin belirlenmesi

Presinaptik terminalde kalsiyum temizleme hızının giriş hızının gerisinde kalması.

Hızlı uyarım, her aksiyon potansiyeli ile giren kalsiyumun tamamen uzaklaştırılamadan birikmesine (rezidüel kalsiyum) yol açar.

Rezidüel kalsiyumun vezikül salınım olasılığı (

p

) üzerindeki etkisinin kurulması

Biriken kalsiyumun sinaptotagmin üzerinden vezikül füzyon olasılığını dramatik şekilde artırması.

Kalsiyum kanalları azalmış olsa da, mevcut kanallardan giren kalsiyumun birikmesi, sonraki uyarımlarda salınan asetilkolin miktarını katlanarak artırır.

Key Concept

Güvenlik Faktörü ve Kuantal Salınım Parametreleri

Practice More

Myasthenia Gravis ve Lambert-Eaton sendromlarının ardışık sinir uyarım testindeki (RNS) elektrofizyolojik farklarını karşılaştırınız.

Estimated Time:2m 0s

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Practice More

Topics

More questions from this topic