eksitotoksisuus

Eksitotoksisuus on neuronien vaurioitumista tai kuolemaa, joka johtuu liiallisesta eksitoivien neurotransmittereiden, erityisesti glutamaatin, vaikutuksesta. Se syntyy, kun glutamaatin vapautuminen synapseihin ylittää takaisinoton tai uptakein kapasiteetin, jolloin NMDA-, AMPA- ja kainate-reseptorit sijaitsevat liiaksi aktivoituneina. Tämän seurauksena Ca2+ ja Na+ virtaavat soluun, mikä käynnistää koko solumekanismien verkoston.

Ca2+-yliannostus activoi useita entsyymejä (proteaasit, lipaasit, endonukleaasit) sekä lisää oksidatiivista stressiä ja mitokondrioiden toiminnan häiriöitä. Tämä aiheuttaa solukalvon, proteiinien ja DNA:n vaurioita sekä lopulta solukuoleman eri reittein, kuten nekroosi tai apoptoosi. Astrocyyttien glutamaatin takaisinoton heikkeneminen ja GluT/EAAT-trasporttereiden toiminnan heikkeneminen voivat pahentaa tilaa, jolloin ylimääräinen glutamaatti pysyy synapsissa pidempään.

Eksitotoksisuus näyttelee roolia sekä akuutissa että kroonisesti säteilevässä neuronivauriossa. Se liittyy kliinisesti iskeemisiin aivohäiriöihin (ikään kuin aivoinfarkti), traumaan ja muiden iskun kaltaisten tilojen jälkitilaan. Myös neurodegeneratiivisissa sairauksissa, kuten Alzheimerin taudissa, Huntingtonin taudissa ja ALS:ssa, sekä migreenin ja muiden keskushermoston häiriöiden yhteydessä, on viitteitä eksitotoksisen prosessin osallistumisesta.

Ehkäisy ja hoito kohdistuvat glutamaatin vapautumisen kontrolliin, takaisinottoon ja NMDA-/AMPA-reseptorien liiallisen aktivoinnin estoon. Esimerkkeinä ovat NMDA-reseptorin antagonistit sekä strategiat, jotka tukevat astrocyttojen glutamaatin uptakeia ja ionitasapainon säilymistä.