نزع الاستقطاب:
يؤدي نزع الاستقطاب الذي يحدث أثناء نقص التروية الدماغي إلى إطلاق ناقل عصبي، حيث من بين جميع النواقل العصبية التي يتم إطلاقها أثناء الشلال الإقفاري يلعب الغلوتامات دورًا أكبر في سميتها على الخلايا العصبية.
يعمل الغلوتامات من ناحية من خلال مستقبلات (AMPA و NMDA) بشكل رئيسي، مما يؤدي إلى إزاحة نوع المغنيسيوم في وضع الراحة ويعمل على منع مرور الأيونات الأخرى وبالتالي، يتم فتح مسار جديد يسمح بمرور أيونات الكالسيوم إلى الخلية.
يحفز الغلوتامات أيضًا على تكوين الجذور الحرة و (ROS)، إذ تمتلك الجذور الحرة مثل أكسيد النيتريك (NO) و (ROS) في ظل الظروف العادية وظائف فسيولوجية، وفي الواقع في الدماغ لا يعمل كرسول ثانٍ ويسبب توسع الأوعية الشرياني عندما يعمل على الأوعية الدموية.
يتم تصنيع (NO) من الأرجينين من خلال عمل إنزيم (NOS) ومنه ثلاثة أشكال إسوية معروفة: شكل الخلايا العصبية (nNOS) والشكل البطاني (eNOS) والشكل المحرض (iNOS).
(NO) له عمر نصف قصير جدًا وفي ظل الظروف العادية يتم استقلاب الكميات الصغيرة الناتجة عن طريق آليات الإنزيم (SOD و CAT و GSH-Px) والآليات غير الأنزيمية مثل الفيتامينات C و E والجلوتاثيون، لذلك هناك توازن بين الجذور التي يتم إنتاجها والتي تمت إزالتها.
أثناء نقص التروية الدماغية يتم إنتاج تركيزات عالية بشكل غير طبيعي من هذه المؤكسدات من بينها الأنيون الفائق، وجذر الهيدروكسيل وأكسيد النيتريك وأنيون البيروكسينيتريت، جميع المتورطين في تلف الخلايا العصبية الذي يحدث أثناء نقص التروية، بينما يعتبر O2 أهم عامل مؤكسد، فإنه يتسبب في تلف الدماغ والتفاعل مباشرة مع (NO ،ONOO) عند إنشائه.
يتم تنظيم نشاط الأشكال الإسوية العصبية (nNOS) والبطانية (eNOS) لـ NOS المترجمة في الخلايا العصبية والخلايا البطانية على التوالي بواسطة الكالسيوم، حيث يحدث تنشيطه أثناء نقص التروية الدماغية بشكل أساسي في المراحل الأولية.
تم التعرف على الشكل الإسوي المحرض (iNOS) في أنواع مختلفة من خلايا الجهاز العصبي مثل الخلايا الدبقية النجمية والخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا العصبية وخلايا العضلات الملساء وبطانة الأوعية الدموية وفي العدلات المتسللة في أنسجة الدماغ الإقفارية.
يحدث هذا الشكل الإسوي بواسطة وسطاء التهابات وهو مستقل عن الكالسيوم ويسبب بعد تأخير زيادات كبيرة في تركيز أكسيد النيتروجين في المنطقة الدماغية التي تساهم بشكل مهم في تطور تلف الدماغ.
حركيات إزالة الاستقطاب:
تعمل حركيات إزالة الاستقطاب الفلورية المقاسة بواسطة تسوس تباين التألق الذي تم حله بمرور الوقت كمنهجية حساسة وقوية لدراسة الديناميات المطابقة للجزيئات الكبيرة، حيث تسمح لنا هذه المنهجية بتحديد الأنماط المختلفة للديناميات الحركية الجزيئية الحيوية بما في ذلك ديناميكيات الدوران المحلية والقطعية والعالمية على النطاق الزمني الذي يتراوح من بيكو ثانية إلى نانوثانية.
يمكن أن توفر حركيات إزالة الاستقطاب الفلورية عند إجرائها بطريقة خاصة بالموقع أداة موثوقة لمراقبة الديناميكيات الالتوائية الأساسية للنازحين داخليًا الموسعة وقادرة على تمييز التفضيل المطابق للنازحين داخليًا، بالإضافة إلى ذلك تسمح لنا قياسات تباين التألق التي تم حلها بمرور الوقت بالتحقيق في آلية الربط والتجميع لمجموعة واسعة من الأشخاص النازحين داخليًا الذين يشاركون في الوظائف والمرض الحاسمة.
تيارات (Ca2 +):
يؤدي إزالة الاستقطاب من أغشية الخلايا أثناء الإثارة إلى فتحات تلقائية تنشيط وإغلاق تعطيل لقنوات (Ca2 +) عند جهد معين تنتج الفتحات العشوائية لقنوات متعددة تدفقًا كبيرًا من أيونات (Ca2 +) في الخلية، وبالتالي يمكن قياسها كتيار كهربائي.
يتم تسجيل التيارات من خلال طرق الفيزيولوجيا الكهربية على مستوى من الدقة، حيث يمكن قياس التيار عبر قناة فردية طريقة التصحيح-المشبك، إذ يتيح ذلك إجراء تحليلات كمية مفصلة للخصائص الحركية البوابات وانتقائية القنوات.
تم تصنيف التيارات عبر أنواع مختلفة من قنوات (Ca2 +) تقليديًا على أنها (L- و P / Q- و N- و R- و T-type) نتج هذا التصنيف عن التحليلات الوظيفية والدوائية قبل استنساخ القنوات وتسلسلها.
التعبير المحدد لأنواع قنوات (Ca2 +) المختلفة في الأنسجة المختلفة له أهمية فسيولوجية ودوائية كبيرة، إذ يتحكم توطين القنوات الفردية بالاشتراك مع المكونات الخلوية الأخرى في مسارات إشارات محددة على سبيل المثال، ترتبط القنوات من النوع (P / Q و N) ارتباطًا مباشرًا بمركب بروتين (N-ethylmaleimide) القابل للذوبان والبروتين المرتبط بالبروتين (SNARE) في الخلايا العصبية والغدد الصماء، وهو أمر ضروري لإفراز الناقلات العصبية والهرمونات، كما توجد قنوات من النوع L السائدة في خلايا القلب بالقرب من مخازن (Ca2 +) داخل الخلايا.
