Leicīns Enkefalīns

Endogēnajai opioīdu peptīdu sistēmai ir izšķiroša loma neiro homeostāzes uzturēšanā, sāpju uztveres regulēšanā un emocionālās uzvedības ietekmēšanā. Kā viens no svarīgajiem šīs sistēmas dalībniekiem to plaši izmanto pamata neirozinātnēs, pateicoties tās skaidrai struktūrai, plašajai izplatībai un spēcīgai receptoru specifikai. Šis peptīds aktivizē Gi/o proteīnu saistītos opioīdu receptorus, inhibē adenilāta ciklāzes aktivitāti un regulē jonu kanālus, tādējādi ietekmējot neironu uzbudināmību un neirotransmitera izdalīšanos.

Padziļinot izmeklēšanu, tā izmantošana ir paplašinājusies no sākotnējās pretsāpju izmeklēšanas līdz vairākām jomām, piemēram, neironu ķēdes regulēšanai, kognitīvās efektivitātes izpētei un prāta slimību mehānisma analīzei. Tāpēc sistemātiska tā specifisko lietojumu integrēšana dažādos izpētes virzienos ir ļoti svarīga, lai izprastu tā efektivitāti un paplašinātu tā lietojumus.

Izmantošana sāpju izmeklēšanā aptver vairākus līmeņus, gan centrālo, gan perifēro, un tās galvenais mērķis ir noskaidrot endogēnās pretsāpju sistēmas regulējošos mehānismus. Muguras smadzeņu līmenī, īpaši virspusējā muguras raga reģionā, šis peptīds tiek plaši izmantots, lai pētītu nociceptīvo signālu primāro integrācijas procesu. Daudzi eksperimenti ir parādījuši, ka, iedarbojoties uz presinaptiskajiem opioīdu receptoriem, ir iespējams kavēt glutamāta un vielas P izdalīšanos no sensoro nervu galiem, tādējādi samazinot projekcijas neironu uzbudināmību.

Šī efektivitāte padara to par svarīgu instrumenta molekulu "sāpju ierobežošanas mehānisma" pētīšanai (Fields HL, 2004). Elektrofizioloģiskos eksperimentos peptīda eksogēna izmantošana vai tā endogēnās izdalīšanās regulēšana var būtiski mainīt neironu šaušanas modeļus, ko var izmantot, lai novērtētu sinaptiskās transmisijas efektivitātes izmaiņas.

Smadzeņu stumbra līmenī to plaši izmanto, lai pētītu lejupejošās pretsāpju sistēmas regulējošo lomu. Pelēkā viela, kas ieskauj akveduktu, un ventromediālā medulla veido klasisku lejupejošu inhibējošo ceļu.

Un šis peptīds ir iesaistīts neironu aktivitātes regulēšanā šajās jomās. Pētījumi ir parādījuši, ka tas var uzlabot inhibējošo neironu aktivitāti, tādējādi samazinot traumu signālu pārraidi uz augstākiem centriem. Šim lietojumam ir svarīga vērtība stresa pretsāpju modeļos un neiroregulācijas pētījumos, un tā ir izmantota, lai izskaidrotu dažādas nefarmakoloģiskas pretsāpju parādības.

Iekaisuma sāpju izpētē tās galvenais pielietojums ir imūnsistēmas un intensīvās sistēmas mijiedarbības analīze. Hroniska iekaisuma modeļos, piemēram, reimatoīdā artrīta gadījumā,.

Pētījumos atklāts, ka imūnās šūnas var atbrīvot enkefalīnus iekaisuma vietā un radīt pretsāpju efektu, aktivizējot opioīdu receptorus perifēro nervu galos. Šis atklājums padara to par galveno molekulu “perifērās opioīdu sistēmas” pētīšanai (Stein, 2016). Turklāt pēcoperācijas sāpju un audu bojājumu modelī šis peptīds tiek izmantots, lai novērtētu lokālās pretsāpju stratēģijas, nodrošinot teorētisku bāzi centrālo opioīdu zāļu blakusparādību samazināšanai.

Neiropātisko sāpju izmeklēšanā to plaši izmanto, lai analizētu molekulāros mehānismus, kas ir hronisku sāpju rašanās un uzturēšanas pamatā.

Neiro traumu modelī un diabēta neiropātijā pētījumos konstatēts, ka enkefalīna ekspresijas samazināšanās ir cieši saistīta ar sāpju sensibilizāciju.

Šī parādība liecina, ka endogēnās pretsāpju sistēmas disefektivitātei ir svarīga loma hronisku sāpju gadījumā. Tāpēc šo peptīdu izmanto, lai novērtētu neiroplastiskuma izmaiņas un pretsāpju sistēmas efektivitātes statusu. Turklāt vēža sāpju modelīleicīns enkefalīnstiek izmantots, lai pētītu pretsāpju regulēšanas mehānismu audzēja mikrovidē, īpaši iekaisuma šūnu klātbūtnē, un tā vietējai izdalīšanai ir svarīga ietekme uz sāpju mazināšanu.

Tam ir plašs lietojumu klāsts intensīvas sistēmas efektivitātes regulēšanas pētījumos. Bazālo gangliju sistēmā šis peptīds galvenokārt tiek ekspresēts striatālā netiešā ceļa neironos, padarot to par svarīgu instrumentu motora kontroles un neironu ķēdes regulēšanas pētīšanai. Parkinsona slimības modeļos ekspresijas līmeņu izmaiņas tiek izmantotas, lai atspoguļotu netiešo ceļu aktivitātes statusu. Pētījumi ir parādījuši, ka dopamīna deficīta apstākļos šī peptīda ekspresija tiek regulēta, tādējādi pastiprinot inhibējošo izvadi un izraisot motora efektivitātes traucējumus.

Tāpēc šim peptīdam ir svarīgas funkcijas, lai atšifrētu motorisko traucējumu mehānismus.

Tas ir plaši izmantots epilepsijas modeļos neiro uzbudināmības regulēšanas pētījumos. Epilepsijas pētījumos šis peptīds samazina pārmērīgu neiro tīklu sinhronizāciju, kavējot ierosinošo sinaptisko transmisiju un uzlabojot inhibējošo neiroaktivitāti. Šis lietojums padara to par svarīgu molekulu neiro tīklu stabilitātes pētīšanai.

Turklāt, novērojot šī peptīda ietekmi uz neironu aizdedzes biežumu un sinaptisko transmisiju, var vēl vairāk noskaidrot epilepsijas lēkmju mehānismu.

Hipokampā šis peptīds var ietekmēt ilgstošas-potenciācijas un ilgstošas-inhibīcijas procesus, tādējādi regulējot informācijas uzglabāšanu un ieguvi. Pētījumi ir parādījuši, ka tam ir būtiska ietekme uz kognitīvo efektivitāti, regulējot glutamāta receptoru aktivitāti un neirotransmitera izdalīšanos. Tāpēc šis peptīds tiek plaši izmantots kognitīvās neirozinātnes pētījumos.

Neiroprotektīvajā izmeklēšanā to izmanto, lai analizētu aizsardzības mehānismus pēc nervu traumas. Insulta un traumatisku smadzeņu traumu modeļos šim peptīdam piemīt noteikta neiroprotektīva iedarbība, inhibējot šūnu apoptozi, samazinot iekaisuma reakciju un pazeminot oksidatīvā stresa līmeni. Šis lietojums padara to par svarīgu molekulāru instrumentu neiroprotektīvo stratēģiju novērtēšanai.

Emociju un prāta slimību izpētē tās galvenais mērķis ir regulēt atalgojuma sistēmu un emocionālo uzvedību. Depresijas modelī enkefalīna sistēmas efektivitātes samazināšanās ir cieši saistīta ar baudas zaudēšanu. Pielāgojot tā līmeni un novērojot izmaiņas dzīvnieku uzvedībā, izmeklēšanu var izmantot, lai analizētu antidepresantu ārstēšanas mehānismus (Nestler&Carlezon, 2006). Šis peptīds regulē dopamīna izdalīšanos kodola accumbens reģionā, tādējādi ietekmējot atlīdzības uztveri.

Izpētot trauksmes traucējumus, emocionālās reakcijas tiek regulētas, iedarbojoties uz amigdalu un prefrontālo garozu. Tas var nomākt pārmērīgu neironu uzbudinājumu, tādējādi samazinot nemierīgas uzvedības līmeni. Šim mērķim ir liela nozīme, lai izprastu emocionālās regulēšanas mehānismu.
Atkarības pētījumos šo peptīdu plaši izmanto, lai analizētu pastiprināšanas efektus un neiro adaptācijas mehānismus.

Opioīdu atkarības modelī dopamīna sistēma kodolā ir regulēta, lai piedalītos atalgojuma un atkarības veidošanās procesā (Shippenberg et al., 1987). Turklāt tas ir izmantots arī alkohola un citu vielu atkarības izpētē, lai analizētu izmaiņas neiro ķēdēs.

Stresa izmeklēšanā to izmanto, lai regulētu neiroendokrīno reakciju, īpaši hipotalāma hipofīzes virsnieru asi. Ietekmējot kortizola izdalīšanos, šis peptīds ir iesaistīts organisma adaptācijas procesā stresam (Drolet et al., 2001).