Leucín Enkefalín

Endogénny opioidný peptidový systém hrá kľúčovú úlohu pri udržiavaní neuro homeostázy, regulácii vnímania bolesti a ovplyvňovaní emočného správania. Ako jeden z dôležitých členov tohto systému je široko používaný v základnom výskume neurovedy vďaka svojej jasnej štruktúre, širokej distribúcii a silnej receptorovej špecifickosti. Tento peptid aktivuje opioidné receptory spojené s Gi/o proteínom, inhibuje aktivitu adenylátcyklázy a reguluje iónové kanály, čím ovplyvňuje neurónovú excitabilitu a uvoľňovanie neurotransmiterov.

S prehlbovaním výskumu sa jeho použitie rozšírilo z počiatočného analgetického výskumu na viaceré oblasti, ako je regulácia neuro okruhov, skúmanie kognitívnej účinnosti a analýza mechanizmov chorôb mysle. Preto systematická integrácia jeho špecifických využití v rôznych smeroch skúmania má veľký význam pre pochopenie jeho účinnosti a rozšírenie jeho využitia.

Využitie pri vyšetrovaní bolesti zahŕňa viaceré úrovne, centrálne aj periférne, pričom jeho hlavným účelom je objasniť regulačné mechanizmy endogénneho analgetického systému. Na úrovni miechy, najmä v oblasti povrchového dorzálneho rohu, sa tento peptid široko používa na štúdium primárneho integračného procesu nociceptívnych signálov. Početné experimenty ukázali, že pôsobením na presynaptické opioidné receptory je možné inhibovať uvoľňovanie glutamátu a substancie P zo senzorických nervových zakončení, čím sa znižuje excitabilita projekčných neurónov.

Táto účinnosť z neho robí dôležitú nástrojovú molekulu na štúdium "mechaizmu hradenia bolesti" (Fields HL, 2004). V elektrofyziologických experimentoch môže exogénne využitie peptidu alebo regulácia jeho endogénneho uvoľňovania významne zmeniť vzorce vzplanutia neurónov, ktoré možno použiť na vyhodnotenie zmien účinnosti synaptickej transmisie.

Na úrovni mozgového kmeňa sa široko používa na štúdium regulačnej úlohy zostupného analgetického systému. Sivá hmota obklopujúca akvadukt a ventromediálnu dreň predstavuje klasickú zostupnú inhibičnú dráhu.

A tento peptid sa podieľa na regulácii aktivity neurónov v týchto oblastiach. Výskum ukázal, že môže zvýšiť aktivitu inhibičných neurónov, čím sa zníži prenos signálov poškodenia do vyšších centier. Toto využitie má dôležitú hodnotu v modeloch stresovej analgézie a skúmaní neuroregulácie a používa sa na vysvetlenie rôznych nefarmakologických analgetických javov.

Pri štúdiu zápalovej bolesti spočíva jej hlavné využitie v analýze interakcie medzi imunitným systémom a intenzívnym systémom. Pri modeloch chronického zápalu, ako je reumatoidná artritída,

Štúdie zistili, že imunitné bunky môžu uvoľňovať enkefalíny v mieste zápalu a produkovať analgetické účinky aktiváciou opioidných receptorov v periférnych nervových zakončeniach. Tento objav z nej robí kľúčovú molekulu na štúdium „periférneho opioidného systému“ (Stein, 2016). Okrem toho v modeli pooperačnej bolesti a poškodenia tkaniva sa tento peptid používa na vyhodnotenie lokálnych analgetických stratégií, čo poskytuje teoretický základ na zníženie vedľajších účinkov centrálnych opioidných liekov.

Pri skúmaní neuropatickej bolesti sa široko používa na analýzu molekulárnych mechanizmov, ktoré sú základom výskytu a udržiavania chronickej bolesti.

V modeli nervového poškodenia a diabetickej neuropatie štúdie zistili, že zníženie expresie enkefalínu úzko súvisí so senzibilizáciou na bolesť.

Tento jav naznačuje, že dysúčinnosť endogénneho analgetického systému hrá dôležitú úlohu pri chronickej bolesti. Preto sa tento peptid používa na vyhodnotenie zmien neuroplasticity a stavu účinnosti analgetického systému. Okrem toho v modeli bolesti pri rakovineleucín enkefalínsa používa na štúdium analgetického regulačného mechanizmu v mikroprostredí nádoru, najmä v prítomnosti zápalových buniek, a jeho lokálne uvoľňovanie má významný vplyv na úľavu od bolesti.

Má široké využitie pri štúdiu intenzívnej regulácie účinnosti systému. V systéme bazálnych ganglií je tento peptid exprimovaný hlavne v neurónoch striatálnej nepriamej dráhy, čo z neho robí dôležitý nástroj na štúdium motorickej kontroly a regulácie neuro obvodov. V modeloch Parkinsonovej choroby sa zmeny hladín expresie používajú na vyjadrenie stavu aktivity nepriamych dráh. Výskum ukázal, že za podmienok nedostatku dopamínu je expresia tohto peptidu upregulovaná, čím sa zvyšuje inhibičný výstup a vedie k zhoršenej motorickej účinnosti.

Preto má tento peptid dôležité využitie pri dešifrovaní mechanizmov motorických porúch.

Široko sa používa v modeloch epilepsie pri štúdiu regulácie neuro excitability. Pri skúmaní epilepsie tento peptid znižuje nadmernú synchronizáciu neuro sietí inhibíciou excitačného synaptického prenosu a zvýšením inhibičnej neuroaktivity. Toto použitie z neho robí dôležitú molekulu na štúdium stability neuro sietí.

Okrem toho pozorovaním účinku tohto peptidu na frekvenciu vzplanutia neurónov a synaptickú transmisiu možno ďalej objasniť mechanizmus epileptických záchvatov.

V hipokampe môže tento peptid ovplyvňovať procesy dlhodobej{0}}potenciácie a{1}}dlhodobej inhibície, čím reguluje ukladanie a extrakciu informácií. Výskum ukázal, že má významný vplyv na kognitívnu účinnosť tým, že reguluje aktivitu glutamátového receptora a uvoľňovanie neurotransmiterov. Preto je tento peptid široko používaný pri skúmaní kognitívnej neurovedy.

Pri neuroprotektívnom vyšetrení sa používa na analýzu ochranných mechanizmov po poranení nervov. V modeloch mŕtvice a traumatického poranenia mozgu tento peptid vykazuje určitý neuroprotektívny účinok tým, že inhibuje bunkovú apoptózu, znižuje zápalovú odpoveď a znižuje hladiny oxidačného stresu. Toto použitie z neho robí dôležitý molekulárny nástroj na hodnotenie neuroprotektívnych stratégií.

Pri štúdiu emócií a chorôb mysle je jeho hlavným účelom regulovať systém odmeňovania a emocionálne správanie. V modeli depresie pokles účinnosti enkefalínového systému úzko súvisí so stratou potešenia. Úpravou jeho hladín a pozorovaním zmien v správaní zvierat sa môže prieskum použiť na analýzu mechanizmov liečby antidepresívami (Nestler&Carlezon, 2006). Tento peptid reguluje uvoľňovanie dopamínu v oblasti nucleus accumbens, čím ovplyvňuje vnímanie odmeny.

Pri vyšetrovaní úzkostnej poruchy sú emocionálne reakcie regulované pôsobením na amygdalu a prefrontálny kortex. Dokáže potlačiť nadmerné nervové vzrušenie, čím sa zníži úroveň úzkostného správania. Tento účel má veľký význam pre pochopenie mechanizmu emocionálnej regulácie.
Pri skúmaní závislosti sa tento peptid široko používa na analýzu posilňujúcich účinkov a mechanizmov neuro adaptácie.

V modeli závislosti od opioidov je dopamínový systém v nucleus accumbens regulovaný tak, aby sa podieľal na procese tvorby odmeny a závislosti (Shippenberg et al., 1987). Okrem toho sa používa aj pri štúdiu závislosti od alkoholu a iných látok na analýzu zmien v nervových obvodoch.

Pri skúmaní stresu sa používa na reguláciu neuroendokrinných reakcií, najmä osi hypotalamu a hypofýzy nadobličiek. Ovplyvnením uvoľňovania kortizolu sa tento peptid podieľa na adaptačnom procese tela na stres (Drolet et al., 2001).