Leucin Enkefalin

Endogenní opioidní peptidový systém hraje klíčovou roli při udržování neuro homeostázy, regulaci vnímání bolesti a ovlivňování emočního chování. Jako jeden z důležitých členů tohoto systému je široce používán v základním neurovědním výzkumu díky své jasné struktuře, široké distribuci a silné receptorové specifitě. Tento peptid aktivuje opioidní receptory spojené s Gi/o proteinem, inhibuje aktivitu adenylátcyklázy a reguluje iontové kanály, čímž ovlivňuje neuronální excitabilitu a uvolňování neurotransmiterů.

S prohlubováním výzkumu se jeho použití rozšířilo z počátečního analgetického výzkumu na různé oblasti, jako je regulace neuro okruhů, zkoumání kognitivní účinnosti a analýza mechanizmů onemocnění mysli. Proto systematická integrace jeho specifických využití v různých směrech zkoumání má velký význam pro pochopení jeho účinnosti a rozšíření jeho využití.

Využití při vyšetřování bolesti zahrnuje několik úrovní, jak centrální, tak periferní, přičemž jeho hlavním účelem je objasnit regulační mechanismy endogenního analgetického systému. Na úrovni míchy, zejména v oblasti povrchového dorzálního rohu, je tento peptid široce používán ke studiu primárního integračního procesu nociceptivních signálů. Četné experimenty ukázaly, že působením na presynaptické opioidní receptory je možné inhibovat uvolňování glutamátu a substance P ze senzorických nervových zakončení, a tím snížit excitabilitu projekčních neuronů.

Tato účinnost z něj dělá důležitou nástrojovou molekulu pro studium „mechaismu hradlování bolesti“ (Fields HL, 2004). V elektrofyziologických experimentech může exogenní využití peptidu nebo regulace jeho endogenního uvolňování významně změnit vzorce spouštění neuronů, což lze použít k vyhodnocení změn účinnosti synaptického přenosu.

Na úrovni mozkového kmene se široce používá ke studiu regulační role sestupného analgetického systému. Šedá hmota obklopující akvadukt a ventromediální dřeň tvoří klasickou sestupnou inhibiční dráhu.

A tento peptid se podílí na regulaci neuronální aktivity v těchto oblastech. Výzkum ukázal, že může zvýšit aktivitu inhibičních neuronů, a tím snížit přenos signálů poranění do vyšších center. Toto využití má důležitou hodnotu v modelech stresové analgezie a zkoumání neuroregulace a bylo použito k vysvětlení různých nefarmakologických analgetických jevů.

Při studiu zánětlivé bolesti spočívá její hlavní využití v analýze interakce mezi imunitním systémem a intenzivním systémem. U modelů chronického zánětu, jako je revmatoidní artritida,

Studie zjistily, že imunitní buňky mohou uvolňovat enkefaliny v místě zánětu a produkovat analgetické účinky aktivací opioidních receptorů v periferních nervových zakončeních. Tento objev z ní dělá klíčovou molekulu pro studium „periferního opioidního systému“ (Stein, 2016). Navíc v modelu pooperační bolesti a poškození tkáně se tento peptid používá k hodnocení lokálních analgetických strategií, což poskytuje teoretický základ pro snížení vedlejších účinků centrálních opioidních léků.

Při vyšetřování neuropatické bolesti se široce používá k analýze molekulárních mechanismů, které jsou základem výskytu a udržování chronické bolesti.

V modelu neuro poranění a diabetické neuropatie studie zjistily, že snížení exprese enkefalinu úzce souvisí se senzibilizací na bolest.

Tento fenomén naznačuje, že dys účinnost endogenního analgetického systému hraje důležitou roli v chronické bolesti. Proto se tento peptid používá k hodnocení změn v neuroplasticitě a stavu účinnosti analgetického systému. Navíc v modelu bolesti při rakoviněleucin enkefalinse používá ke studiu analgetického regulačního mechanismu v mikroprostředí nádoru, zejména v přítomnosti zánětlivých buněk, a jeho lokální uvolňování má významný vliv na úlevu od bolesti.

Má širokou škálu využití při studiu intenzivní regulace účinnosti systému. V systému bazálních ganglií je tento peptid exprimován hlavně v neuronech striatální nepřímé dráhy, což z něj činí důležitý nástroj pro studium motorické kontroly a regulace neuro okruhů. V modelech Parkinsonovy choroby se změny v hladinách exprese používají k vyjádření stavu aktivity nepřímých drah. Výzkum ukázal, že za podmínek nedostatku dopaminu je exprese tohoto peptidu upregulována, čímž se zvyšuje inhibiční výstup a vede ke zhoršené motorické účinnosti.

Proto má tento peptid důležité využití při dešifrování mechanismů motorických poruch.

Byl široce používán v modelech epilepsie při studiu regulace neuro excitability. Při vyšetřování epilepsie tento peptid snižuje nadměrnou synchronizaci nervových sítí inhibicí excitačního synaptického přenosu a zvýšením inhibiční neuroaktivity. Toto použití z něj dělá důležitou molekulu pro studium stability neuro sítí.

Navíc pozorováním účinku tohoto peptidu na frekvenci neuronových výbojů a synaptický přenos lze dále objasnit mechanismus epileptických záchvatů.

V hipokampu může tento peptid ovlivňovat procesy dlouhodobé{0}}potenciace a dlouhodobé{1}inhibice, a tím regulovat ukládání a extrakci informací. Výzkum ukázal, že má významný dopad na kognitivní účinnost tím, že reguluje aktivitu glutamátového receptoru a uvolňování neurotransmiterů. Proto je tento peptid široce používán ve výzkumu kognitivních neurověd.

V neuroprotektivním vyšetření se používá k analýze ochranných mechanismů po poranění nervu. V modelech mrtvice a traumatického poranění mozku tento peptid vykazuje určitý neuroprotektivní účinek inhibicí buněčné apoptózy, snížením zánětlivé reakce a snížením úrovní oxidačního stresu. Toto použití z něj dělá důležitý molekulární nástroj pro hodnocení neuroprotektivních strategií.

Při studiu emocí a nemocí mysli je jeho hlavním účelem regulovat systém odměn a emoční chování. V modelu deprese pokles účinnosti enkefalinového systému úzce souvisí se ztrátou potěšení. Úpravou jeho hladin a pozorováním změn v chování zvířat lze zkoumat použít k analýze mechanismů léčby antidepresivy (Nestler&Carlezon, 2006). Tento peptid reguluje uvolňování dopaminu v oblasti nucleus accumbens, čímž ovlivňuje vnímání odměny.

Při vyšetřování úzkostné poruchy jsou emoční reakce regulovány působením na amygdalu a prefrontální kortex. Dokáže potlačit nadměrné nervové vzrušení, a tím snížit úroveň úzkostného chování. Tento účel má velký význam pro pochopení mechanismu emoční regulace.
Při zkoumání závislostí je tento peptid široce používán k analýze posilujících účinků a mechanismů neuro adaptace.

V modelu závislosti na opioidech je dopaminový systém v nucleus accumbens regulován tak, aby se účastnil procesu tvorby odměny a závislosti (Shippenberg et al., 1987). Kromě toho byl také použit při studiu závislosti na alkoholu a jiných látkách k analýze změn v nervových obvodech.

Při vyšetření stresu se používá k regulaci neuroendokrinních reakcí, zejména osy hypotalamu a hypofýzy nadledvin. Tím, že ovlivňuje uvolňování kortizolu, je tento peptid zapojen do adaptačního procesu těla na stres (Drolet et al., 2001).