Soru

Zorluk: Çok zorNöron Yapısı ve Glia Hücreleri

Merkezi sinir sisteminde (MSSMSS) öğrenme ve bellek süreçlerinin hücresel temeli olan uzun süreli güçlenme (LTPLTP) mekanizmasında, "üçlü sinaps" (tripartite synapse) yapısının bir bileşeni olan astrositlerin aktif bir düzenleyici rol oynadığı bilinmektedir. Astrositler, sinaptik boşluğa salgıladıkları bir gliotransmitter aracılığıyla NMDANMDA reseptörlerinin iyon kanalı aktivasyonu için zorunlu olan ve normalde glisin bağlanma bölgesine etki eden ko-agonist desteğini sağlarlar.

Buna göre, özellikle hipokampal LTPLTP sürecinde astrositler bünyesindeki serin rasemaz enzimi ile sentezlenen ve NMDANMDA reseptörlerine bağlanarak sinaptik plastisiteyi mümkün kılan molekül aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    EAAT1EAAT1 ve EAAT2EAAT2 taşıyıcıları aracılığıyla geri alınan L−glutamatL-glutamat
  2. Serin rasemaz enzimi ile sentezlenen D−serinD-serinCevap
  3. C
    Beyin sapı ve omurilikte baskın olan nöronal kaynaklı glisinglisin
  4. D
    Astrosit-nöron metabolik mekiğinde kullanılan L−laktatL-laktat
  5. E
    İnhibitör ara nöronlardan salınan GABAGABA

Cevap

Astrositlerde serin rasemaz enzimi ile üretilen D−serinD-serin, hipokampal sinapslarda NMDANMDA reseptörlerinin glisin bağlanma bölgesine bağlanarak LTPLTP oluşumu için gerekli ko-agonist desteğini sağlar.
Doğru seçenek olan molekül, astrositler içinde yer alan serin rasemaz enzimi tarafından sentezlenen D−serinD-serin'dir. NMDANMDA reseptörlerinin tam aktivasyonu için glutamatın yanı sıra bir ko-agonistin glisin bağlanma bölgesine bağlanması gerekir. Hipokampüs ve serebral kortekste bu görevi primer olarak astrositlerden salınan D−serinD-serin üstlenir ve bu süreç uzun süreli güçlenme (LTPLTP) için kritiktir.

Adım Adım Çözüm

1
Üçlü sinaps (tripartite synapse) kavramının bileşenlerini tanımla.
Presinaptik uç, postsinaptik spine ve bunları çevreleyen astrosit çıkıntısı bir bütün olarak çalışır.
Astrositler sadece destek hücresi değil, sinaptik iletimin aktif katılımcılarıdır.
2
NMDANMDA reseptörünün aktivasyon gereksinimlerini analiz et.
NMDANMDA reseptörü aktivasyonu için hem glutamat bağlanması hem de glisin bölgesine bir ko-agonist bağlanması şarttır.
Ko-agonist bağlanmadan kanalın magnezyum blokajı çözülse bile iyon akışı gerçekleşmez.
3
Hipokampüs bölgesindeki spesifik ko-agonist kaynağını belirle.
Yüksek beyin merkezlerinde (korteks, hipokampüs) astrositler tarafından salınan D−serinD-serin, glisinden daha baskın bir ko-agonisttir.
Astrositlerdeki serin rasemaz enzimi L−serinL-serin'i D−serinD-serin'e dönüştürerek bu süreci kontrol eder.

Anahtar Kavram

Astrositlerin gliotransmisyon yoluyla (D-serin salınımı) sinaptik plastisiteyi (LTP) düzenlemesi.

Daha Fazla Pratik

Astrositlerin potasyum uzaysal tamponlaması (K+ spatial buffering) ve Kir4.1 kanalları arasındaki ilişkiyi incelemek bu konuyu tamamlayacaktır.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla