SCIENTIFIC HUB

Araştırmanın izini sürün.

SCIENTIFIC LITERATURE · MED

Terapötik Stratejiler ve Metal-İndüklenmiş Oksidatif Stres: Japonya'nın Kii Yarımadası'nda Senkrotron Radyasyon Mikroışımının Amyotrofik Lateral Skleroza Uygulanması.

Therapeutic Strategies and Metal-Induced Oxidative Stress: Application of Synchrotron Radiation Microbeam to Amyotrophic Lateral Sclerosis in the Kii Peninsula of Japan.

Makine çevirisi · Editoryal inceleme bekliyor

Front Neurol · 2022-06-28

DOI: 10.3389/fneur.2022.884439PMID: 35837234

Open accessreview-article; Review; Journal ArticleKaynağa git ↗

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Guam Adası, ABD'de amyotrofik lateral skleroz (ALS) ve Parkinsonizm-dementia kompleksi (PDC) ve Japonya'nın Auyu Jakai, Batı Yeni Gine dahil olmak üzere Kii Yarımadası üzerinde yapılan bir dizi kapsamlı gen-çevre çalışması, özellikle nesilden uzun bir düşük kalsiyum (Ca) ve magnezyum (Mg) alımının, bir igral nöronların motor ve nigral artışına oksidatif strese neden olabileceğini varsaymamıza yol açmıştır. Aksi takdirde, toplam ALS vakalarının% 5-10'u ailesel ALS'dir (fALS), bunun% 20'si Cu / Zn süperoksit dismutazın (SOD1) bir nokta mutasyonu ile bağlantılıdır. Kii Yarımadası çevresinde ALS vakalarının yaklaşık %7'si SOD1 mutasyonu ile de bağlantılıdır. Çevredeki fALS vakasının spinal motor nöronunda synkrotron radyasyonu (SR) mikrobeam kullanılarak, konglomera inklüzyonu (SOD1 agregaları) son derece yüksek çinko (Zn) ve Ca içeriğinin aksine bakır kaybı (Cu) ortaya çıktı. Bu, artmış Ca içeriğine sahip son derece düşük bir Cu/Zn oranı anlamına gelir ve FALS'ın SOD1 proteininin aktif alanının anormalliklerini gösterir. Dahası, Kii Yarımadası'nın en güneydeki yüksek insidans bölgelerindeki SALS, bir motor nöron içinde düşük bir Cu / Zn oranı gösterdi ve SOD1 proteinlerinin kırılganlığını düşündürdü. Gen-çevre etkileşimleri açısından, yukarıdaki iki araştırma eğilimi, Japonya'nın Kii Yarımadası'ndaki ALS / PDC'nin nöronal dejeneratif sürecinin altında yatan ortak bir oksidatif stres gösterebilir. Bu nedenle, dünyanın başka yerlerinde ALS de dahil olmak üzere, hem ALS / PDC'de hem de geçiş metallerinin oksidatif süreçte bir rolünü netleştirmek için terapötik strateji beklentisi için çok önemli bir noktadır. Bu makale, genetik epidemiyolojik çalışmaların bir tarihini, özellikle gen-çevre etkileşimi açısından, Kii ve Guam yüksek insidansı odaklarındaki ALS / PDC ve hem SALS hem de fALS vakalarının nöronlarındaki eser metalik elementler üzerine bir dizi analitik araştırmanın sonuçlarını, özellikle Spring-8 ve Photon Factory of Japan'ın bir senkrotron radyasyonu (SR) mikro ışınını kullanarak gözden geçirir. SR mikro ışını, hücresel düzeyde biyolojik örneklerde bulunan metalik elementlerin izini araştırmak için son derece yüksek parlaklık (yüksek yoğunluklu foton) ve tonbalığı (enerji değişkenliği) sağlayan ideal bir X-ışını kaynağıdır. Bu araştırma ALS'de nöronal hücre ölümü ve ilgili nörodejeneratif bozukluklarla ilgili oksidatif stres mekanizması hakkında değerli bir bilgi sağlayacaktır. Nöronal dejenerasyondaki oksidatif sürecin fizyokokimyasal mekanizmasını aydınlatmak için, yakın gelecekte ALS / PDC için terapötik stratejilere yeni bir ışık tutacaktır.

Özgün kaynak özetini okuyun

A series of extensive gene-environment studies on amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and Parkinsonism-dementia complex (PDC) in Guam Island, USA, and the Kii Peninsula of Japan, including Auyu Jakai, West New Guinea, have led us to hypothesize that a prolonged low calcium (Ca) and magnesium (Mg) intake, especially over generation, may cause oxidative stress to motor and nigral neurons by an increased uptake of environment metallic elements, i.e., aluminum (Al), manganese (Mn), and iron (Fe). Otherwise, 5-10% of total ALS cases are familial ALS (fALS), of which 20% of the fALS cases linked to a point mutation of Cu/Zn superoxide dismutase (SOD1). In the vicinity of the Kii Peninsula, about 7% of the ALS cases are also linked to the SOD1 mutation. Using synchrotron radiation (SR) microbeam, conglomerate inclusion (SOD1 aggregates) within a spinal motor neuron of the fALS case in the vicinity revealed a loss of copper (Cu) in contrast to extremely high contents of Zinc (Zn) and Ca. That means an exceptionally low Cu/Zn ratio with an increased Ca content, indicating the abnormalities of the active site of SOD1 protein of the fALS. Furthermore, sALS in the southernmost high incidence areas of the Kii Peninsula showed a low Cu/Zn ratio within a motor neuron, suggesting a fragility of SOD1 proteins. From the perspective of gene-environment interactions, the above two research trends may show a common oxidative stress underlying the neuronal degenerative process of ALS/PDC in the Kii Peninsula of Japan. Therefore, it is a crucial point for the prospect of therapeutic strategy to clarify a role of transition metals in the oxidative process in both ALS/PDC, including ALS elsewhere in the world. This paper reviews a history of the genetic epidemiological studies, especially from the aspect of gene-environment interaction, on ALS/PDC in the Kii and Guam high incidence foci and the results of a series of analytical research on trace metallic elements within neurons of both sALS and fALS cases, especially using a synchrotron radiation (SR) microbeam of Spring-8 and Photon Factory of Japan. The SR microbeam is an ideal X-ray source, which supplies an extremely high brilliance (high-intensity photon) and tunability (energy variability) to investigate trace metallic elements contained in biological specimens at the cellular level, even more without any damages. This research will provide a valuable information about the mechanism of oxidative stress involved in neuronal cell death in ALS and related neurodegenerative disorders. To elucidate the physicochemical mechanism of the oxidative process in neuronal degeneration, it will shed a new light on the therapeutic strategies for ALS/PDC in near future.

Bilimsel değerlendirme

01

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

02

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

03

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

04

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.