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제1장 과거의 뇌과학 / 테마 8 : 뉴런의 괴사와 글루타민산

작성일 : 2017-03-20 23:59 작성자 : 김지윤 (cathleen0@naver.com)

 

                                                         <사진출처: http://usyahoo.com/>

뇌조직을 구성하는 신경세포(neuron)와 신경교세포(glia cell)는 호기대사를 하므로 뇌세포는 언제나 산소 호흡을 하여야 한다. 그러므로 뇌조직에 공급되는 모세혈관 중 일부가 연 막히는 뇌경색(뇌졸중)과 심장조직의 관상동맥 중 일부의 혈관이 막혀서 발생하는 심근경색 모두 뇌조직에 치명적인 악영향을 준다.

 

뉴런에 산소공급이 안되면 뉴런이 사멸이 된다. 그 이유는 뇌조직에 대표적인 신경전달물질인 글루타민산이 대량으로 생성되어 시냅스 후 신경세포에 화학신호를 전달하고 바로 근접한 성상세포(신경교세포의 일종)로 즉각 회수되어야 하는데, 이 방출과 회수가 정상적으로 반복되지 못하기 때문이다. 과잉으로 방출된 글루타민산이 신경세포에 오히려 독성물질로 작용한 것이다.

 

구체적으로 말하면 뇌조직의 특정부위에 있는 신경세포가 저산소의 영향으로 세포외기질로 다량의 글루타민산을 방출하면 시냅스 후 신경세포의 세포막에 존재하는 NMDA수용체와 글루타민산이 결합하여 칼슘이온채널을 개방하고 그 상태로 유지해 버린다. 이에 세포외 기질에 존재하던 칼슘이 세포질로 대량으로 유입되어 세포질내부에 있던 칼슘 의존성 효소의 활성화 유도한다.

 

이에 활성산소가 생성되어 세포의 대사작용을 방해하고 미토콘드리라의 산소호흡에 지장을 주어 ATP 합성을 방해한다. 결국 신경세포는 세포사로 유도된다. 특이한 것은 저산소가 발생한 부위의 신경세포만 죽는 것이 아니라 그 주변에 있던 신경세포도 2-3일이 경과하면 세포사가 유도된다. 이를 지체성 신경세포 세포사라고 한다. 신경세포의 자살은 결국 뇌졸중으로 이어지니 뇌졸중은 엄밀히 말하면 뇌조직의 손상된 결과로 나타나는 중중질환이라고 한다.

 

 

참고 문헌: 셔우드. 기초생리학 3판. 2013. 사이플러스.

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