The role of ceramides in selected brain pathologies: ischemia/hypoxia, Alzheimer disease
Journal Title: Advances in Hygiene and Experimental Medicine - Year 2012, Vol 66, Issue 0
Abstract
Ceramides, members of the sphingolipids, are produced in the central nervous system by de novo synthesis, sphingomyelin hydrolysis or the so-called salvage pathway. They are engaged in formation of lipid rafts that are essential in regulation and transduction of signals coming to the cell from the environment. Ceramides represent the major transmitters of the sphingomyelin pathway of signal transduction. They regulate proliferation, differentiation, programmed cell death and senescence. Ceramide overexpression, mainly as a result of sphingomyelin hydrolysis, is a component of brain damage caused by ischemia and early reperfusion. Their high concentrations induce mitochondria-dependent neuronal apoptosis, exacerbate the synthesis of reactive oxygen species, decrease ATP level, inhibit electron transport and release cytochrome c, and activate caspase-3. Reduced ceramide accumulation in the brain, dependent mainly on ceramide synthesized de novo, may exert an anti-apoptotic effect after pre-conditioning. The increase of ceramide content in the brain was observed in Alzheimer disease and its animal models. Enhanced ceramide concentration in this pathology is an effect of their synthesis de novo or sphingomyelin metabolism augmentation. The ceramide pathway can directly stimulate biochemical changes in the brain noted at the onset of disease: tau overphosphorylation and β-amyloid peptide accumulation. The higher concentration of ceramides in blood in the pre-clinical phase of the illness may mark early brain changes.
Authors and Affiliations
Halina Car, Małgorzata Żendzian-Piotrowska, Anna Fiedorowicz, Sławomir Prokopiuk, Krzysztof Kurek
Keywords
Related Articles
- EP ID EP66694
- DOI -
- Views 164
- Downloads 0
Karbamylacja białek – mechanizm, przyczyny i skutki
Karbamylacja jest potranslacyjną modyfikacją białek wynikającą z nieenzymatycznego wiązania się kwasu izocyjanowego do ich wolnych grup funkcyjnych, zwłaszcza do wolnych grup aminowych. Reakcja ma duży wpływ na właściwoś...
The cellular receptors of exogenous RNA
One of the key determinants of survival for organisms is proper recognition of exogenous and endogenous nucleic acids. Therefore, high eukaryotes developed a number of receptors that allow for discrimination between frie...
Badania nad łojotokowym zapaleniem skóry. Część II. Wpływ itrakonazolu na stan kliniczny chorych oraz poziom wybranych cytokin w łojotokowym zapaleniu skóry
Wstęp: Etiologia łojotokowego zapalenia skóry pozostaje ciągle nie w pełni wyjaśniona. Liczba drożdżaków z rodzaju Malassezia może mieć wpływ na stopień zaawansowania procesu chorobowego. Celem pracy była ocena poziomu w...
Genetics of congenital anomalies of the kidney and urinary tract
Congenital anomalies of the kidney and urinary tract (CAKUT) occur at a frequency of 1 in 500 live births and are a common cause of renal insufficiency in childhood. CAKUT encompass a wide spectrum of malformations inclu...
Właściwości komórek macierzystych, regulacje prawne oraz zastosowanie w medycynie
Komórki macierzyste (stem cells -SC) cechuje unikalna zdolność do samoodnawiania i różnicowania w różne typy komórek, dlatego odgrywają istotną rolę w procesie regeneracji i naprawy. Izolowane z węzła zarodkowego blastoc...