Леуцине Енкепхалин

Ендогени опиоидни пептидни систем игра кључну улогу у одржавању неуро хомеостазе, регулисању перцепције бола и утицају на емоционално понашање. Као један од важних чланова овог система, широко се користи у основним неуронаучним истраживањима због своје јасне структуре, широке дистрибуције и јаке рецепторске специфичности. Овај пептид активира опиоидне рецепторе повезане са Ги/о протеином, инхибира активност аденилат циклазе и регулише јонске канале, чиме утиче на ексцитабилност неурона и ослобађање неуротрансмитера.

Са продубљивањем истраживања, његова употреба се проширила са иницијалног аналгетичког истраживања на вишеструка поља као што су регулација неуронских кола, истраживање когнитивне ефикасности и анализа механизма болести ума. Стога је систематско интегрисање његових специфичних употреба у различитим истраживачким правцима од великог значаја за разумевање његове ефикасности и проширење употребе.

Употреба у испитивању бола обухвата више нивоа, и централних и периферних, са његовом основном сврхом да разјасни регулаторне механизме ендогеног аналгетичког система. На нивоу кичмене мождине, посебно у површном региону дорзалних рогова, овај пептид се широко користи за проучавање примарног процеса интеграције ноцицептивних сигнала. Бројни експерименти су показали да је дејством на пресинаптичке опиоидне рецепторе могуће инхибирати ослобађање глутамата и супстанце П из чулних нервних завршетака, чиме се смањује ексцитабилност пројекционих неурона.

Ова ефикасност га чини важним молекулом алата за проучавање „мехаизма гајта бола“ (Фиелдс ХЛ, 2004). У електрофизиолошким експериментима, егзогено коришћење пептида или регулација његовог ендогеног ослобађања може значајно да промени обрасце покретања неурона, који се могу користити за процену промена у ефикасности синаптичког преноса.

На нивоу можданог стабла, широко се користи за проучавање регулаторне улоге силазног аналгетичког система. Сива материја која окружује аквадукт и вентромедијалну медулу чине класични силазни инхибиторни пут.

И овај пептид је укључен у регулисање неуронске активности у овим областима. Истраживање је показало да може побољшати активност инхибиторних неурона, чиме се смањује пренос сигнала повреде до виших центара. Ова употреба има важну вредност у моделима аналгезије стреса и истраживању неурорегулације, и коришћена је за објашњење различитих нефармаколошких аналгетичких феномена.

У проучавању инфламаторног бола, његова главна употреба лежи у анализи интеракције између имуног система и интензивног система. Код модела хроничне упале као што је реуматоидни артритис,

Студије су откриле да имуне ћелије могу ослободити енкефалине на месту упале и произвести аналгетичке ефекте активирањем опиоидних рецептора у периферним нервним завршецима. Ово откриће га чини кључним молекулом за проучавање „периферног опиоидног система“ (Стеин, 2016). Поред тога, у моделу постоперативног бола и оштећења ткива, овај пептид се користи за процену локалних аналгетичких стратегија, пружајући теоријску основу за смањење нежељених ефеката централних опиоидних лекова.

У истраживању неуропатског бола, широко се користи за анализу молекуларних механизама који леже у основи појаве и одржавања хроничног бола.

У моделу неуроповреде и дијабетесне неуропатије, студије су откриле да је смањење експресије енкефалина уско повезано са сензибилизацијом бола.

Овај феномен сугерише да дис-ефикасност ендогеног аналгетичког система игра важну улогу у хроничном болу. Због тога се овај пептид користи за процену промена неуропластичности и статуса ефикасности аналгетичког система. Поред тога, у моделу бола код рака,леуцин енкефалинсе користи за проучавање аналгетичког регулаторног механизма у микроокружењу тумора, посебно у присуству инфламаторних ћелија, а његово локално ослобађање има важан утицај на ублажавање болова.

Има широк спектар употребе у проучавању интензивне регулације ефикасности система. У систему базалних ганглија, овај пептид је углавном експримиран у неуронима стриаталног индиректног пута, што га чини важним алатом за проучавање моторичке контроле и регулације неуронских кола. У моделима Паркинсонове болести, промене у нивоима експресије се користе да одразе статус активности индиректних путева. Истраживање је показало да је у условима недостатка допамина експресија овог пептида појачана, чиме се повећава инхибиторни учинак и доводи до смањене моторичке ефикасности.

Стога, овај пептид има важну примену у дешифровању механизама моторичких поремећаја.

Широко је коришћен у моделима епилепсије у проучавању регулације неуро ексцитабилности. У испитивању епилепсије, овај пептид смањује прекомерну синхронизацију неуро мрежа инхибирајући ексцитаторни синаптички пренос и појачавајући инхибиторну неуро активност. Ова употреба га чини важним молекулом за проучавање стабилности неуро мрежа.

Поред тога, посматрањем ефекта овог пептида на фреквенцију покретања неурона и синаптичку трансмисију, механизам епилептичких напада може се додатно разјаснити.

У хипокампусу, овај пептид може да утиче на процесе-дуготрајног потенцирања и дуготрајне-инхибиције, чиме регулише складиштење и екстракцију информација. Истраживање је показало да има значајан утицај на когнитивну ефикасност регулацијом активности глутаматних рецептора и ослобађања неуротрансмитера. Стога се овај пептид широко користи у истраживањима когнитивних неуронаука.

У неуропротективним истраживањима користи се за анализу заштитних механизама након повреде нерва. У моделима можданог удара и трауматских повреда мозга, овај пептид показује одређени неуропротективни ефекат инхибирањем апоптозе ћелија, смањењем инфламаторног одговора и снижавањем нивоа оксидативног стреса. Ова употреба га чини важним молекуларним алатом за процену неуропротективних стратегија.

У проучавању емоција и умних болести, његова главна сврха је да регулише систем награђивања и емоционално понашање. У моделу депресије, пад ефикасности енкефалинског система је уско повезан са губитком задовољства. Прилагођавањем нивоа и посматрањем промена у понашању животиња, инвестигате се може користити за анализу механизама лечења антидепресивима (Нестлер&Царлезон, 2006). Овај пептид регулише ослобађање допамина у региону нуцлеус аццумбенс, чиме утиче на перцепцију награде.

У истраживању анксиозног поремећаја, емоционални одговори се регулишу деловањем на амигдалу и префронтални кортекс. Може потиснути претерано неуро узбуђење, чиме се смањује ниво анксиозног понашања. Ова сврха је од великог значаја за разумевање механизма емоционалне регулације.
У истраживању зависности, овај пептид се широко користи за анализу ефеката појачања и механизама неуро адаптације.

У моделу опиоидне зависности, систем допамина у нуцлеус аццумбенс је регулисан да учествује у процесу награђивања и формирања зависности (Схиппенберг ет ал., 1987). Поред тога, такође је коришћен у проучавању зависности од алкохола и других супстанци за анализу промена у неуронским круговима.

У истраживању стреса, користи се за регулисање неуроендокриних одговора, посебно хипоталамус хипофизе и надбубрежне осе. Утичући на ослобађање кортизола, овај пептид је укључен у процес адаптације тела на стрес (Дролет ет ал., 2001).