Az Axon Ultrastruktúrája és működése. LOVAS GÁBOR Jahn Ferenc Kórház

Hasonló dokumentumok
Degeneráció és regeneráció az idegrendszerben

IDEGSZÖVET 1. neuronok felépítése, típusai, végszervei 2. gliasejtek típusai és funkciója

A citokin egyensúly. Gyulladásgátló cytokinek. Gyulladáskeltő citokinek. Védelem és sejttúlélés. Gyulladás, sejtpusztulás NA DA.

Neurofiziológia I. Schlett Katalin Élettani és Neurobiológiai Tanszék. tel: 8380 mellék

A biológiai mozgás molekuláris mechanizmusai

Egy idegsejt működése. a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál

a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál. Nyugalmi potenciál. 3 tényező határozza meg:

Sejt - kölcsönhatások az idegrendszerben

Regeneráció / degeneráció az idegszövetben

Ig Szupercsaládba (IgSF)tartozó sejtadhéziós molekulák CD2 CD48 The SIGLEC family (e.g. CD22, CD83) Intercellular adhesion molecules (ICAMs) Vascular

Idegszövet gyakorlat

A sejtek szilárd környezete A sejtadhézió és sejt-vándorlás alapjelenségei

AZ EMBERI TEST FELÉPÍTÉSE

Immunológia alapjai. 10. előadás. Komplement rendszer

A citoszkeletális rendszer

A GANGLIONSEJTEK MORFOLÓGIÁJÁNAK ÉS ELOSZ-

Az idegsejtek kommunikációja. a. Szinaptikus jelátvitel b. Receptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció

Egy idegsejt működése

Gyógyszerészeti neurobiológia. Idegélettan

A kémiai szinapszis (alapok)

Az anti-apoptózis mechanizmus vizsgálata agyi ischaemia/hypoxia modellekben

Asztrociták: a központi idegrendszer sokoldalú sejtjei Dr Környei Zsuzsanna

AZ IDEGSZÖVET Halasy Katalin

a. Szinaptikus jelátvitel b. Receptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció. Szinaptikus jelátvitel.

Az idegrendszer és a hormonális rednszer szabályozó működése

2011. október 11. Szabad János

A látás alapjai. Látás Nyelv Emlékezet. Általános elv. Neuron idegsejt Neuronális hálózatok. Cajal és Golgi 1906 Nobel Díj A neuron

Tartalom. A citoszkeleton meghatározása. Citoszkeleton. Mozgás a biológiában A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER 12/9/2016

II. félév, 8. ANATÓMIA elıadás JGYTFK, Testnevelési és Sporttudományi Intézet. Idegrendszer SYSTEMA NERVOSUM

Immunológia alapjai. 16. előadás. Komplement rendszer

A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER (Nyitrai Miklós, )

Sejt - kölcsönhatások. az idegrendszerben és az immunrendszerben

Citoszkeleton. Sejtek rugalmassága. Polimer mechanika: Hooke-rugalmasság. A citoszkeleton filamentumai. Fogászati anyagtan fizikai alapjai 12.

Új szignalizációs utak a prodromális fázisban. Oláh Zita

A Földön előforduló sejtek (pro- és eukarioták) közös és eltérő tulajdonságai. A sejtes szerveződés evolúciója.

Gliális sejttípusok az idegrendszerben

Sejtváz Mikrofilamentum (aktin)

Apoptózis. 1. Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút

PERIFÉRIÁS NEUROPATIÁK. Pfund Zoltán PTE Neurológia Klinika

Jelutak. Apoptózis. Apoptózis Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút. apoptózis autofágia nekrózis. Sejtmag. Kondenzálódó sejtmag

Asztroglia Ca 2+ szignál szerepe az Alzheimer kórban FAZEKAS CSILLA LEA NOVEMBER

A tanulási és emlékezési zavarok pathofiziológiája. Szeged,

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

A sejtek közöti kommunikáció formái. BsC II. Sejtélettani alapok Dr. Fodor János

Látás Nyelv - Emlékezet. ETE47A001/2016_17_1/

Szerzett, szekunder típusú opticus atrophia. Korányi Katalin Országos Onkológiai Intézet Budapest MSzT Kongresszus Siófok

Az idegsejtvándorlás általános módjai

Neuronok előkészítése funkcionális vizsgálatokra. Az alkalmazható technikák előnyei és hátrányai. Neuronok izolálása I

Mikroelektródás képalkotó eljárások Somogyvári Zoltán

Idegrendszer egyedfejlődése. Az idegszövet jellemzése

A membránpotenciál. A membránpotenciál mérése

AsztroGlia - neuron interakció

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

KOPONYA-, ILLETVE SÚLYOS SÉRÜLTEK TRAUMÁHOZ KAPCSOLT KOAGULÓPÁTHIÁJÁNAK ÉS NEUROBIOMARKEREINEK VIZSGÁLATA. Vámos Zoltán, Ph.D.

Akt1 Akt kinase activity Creb signaling CCTTACAGCCCTCAAGTACTCATTC GGCGTACTCCATGACAAAGCA Arc Actin binding

Sejtmozgás és adhézió Molekuláris biológia kurzus 8. hét. Kun Lídia Genetikai, Sejt és Immunbiológiai Intézet

2. AKTIN-KÖTŐ FEHÉRJÉK

A citoszkeletális rendszer, motorfehérjék.

ANATÓMIA FITNESS AKADÉMIA

Sejtadhézió. Sejtkapcsoló struktúrák

A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER FUTÓ KINGA

A somatomotoros rendszer

CzB Élettan: a sejt

A citoszkeletális rendszer, motorfehérjék.

MULTICELLULÁRIS SZERVEZŐDÉS: SEJT-SEJT (SEJT-MÁTRIX) KÖLCSÖNHATÁSOK 1. Bevezetés (2.)Extracelluláris mátrix (ECM) (Kollagén, hialuron sav,

Elektronmikroszkópos képek gyűjteménye az ÁOK-s hallgatók részére

A neurogliaform sejtek szerepe az agykéregben

Autoan'testek vizsgáló módszerei, HLA 'pizálás. Immunológiai és Biotechnológiai Intézet PTE- ÁOK

Korábbi vizsgálataink során megállapítottuk az egészséges rágcsálók és a nemhumán főemlősök homeosztázisában a mitokondriális uncoupling protein

asztroglia mikroglia oligodendroglia Schwann sejt

Az emberi sejtek általános jellemzése

Interneurális kommunikáció

Sok féle idegsejt jellegzetes idegsejt-sajátságok

SZAGLÁS 2

SEJT,SZÖVET,SZERV BIOLÓGIAI ÖSSZEFOGLALÓ KURZUS 6. HÉT. Kun Lídia Semmelweis Egyetem, Genetika, Sejt és Immunbiológiai Intézet

Genetikailag determinált neuropathiák és diagnosztikus irányelvek

AZ IDEGSZÖVET TELA NERVOSA Halasy Katalin

A sejtváz. Mikrotubulusok (25 nm átmérő) Mikrofilamentumok (7 nm átmérő) Intermedier filamentumok (8-12 nm átmérő)

Glia - patofiziológia

Citoszkeleton Sejtmozgás

A gerincvelő caudalis végének szerkezete (conus medullaris, filum terminale)

Prof. Dr. Kéri Szabolcs SZTE ÁOK, Élettani Intézet, 2018

Biokatalitikus Baeyer-Villiger oxidációk Doktori (PhD) értekezés tézisei. Muskotál Adél. Dr. Vonderviszt Ferenc

A citoszkeleton. A citoszkeleton, a motorfehérjék, az izom és működésének szabályozása. A citoszkeleton. A citoszkeleton.

2. A jelutak komponensei. 1. Egy tipikus jelösvény sémája 2. Ligandok 3. Receptorok 4. Intracelluláris jelfehérjék

Az idegi működés strukturális és sejtes alapjai

Az egyedi neuronoktól az EEG hullámokig Somogyvári Zoltán

Intracelluláris és intercelluláris kommunikáció

A posztszinapszis és a PSD (posztszinaptikus. szinaptikus plaszticitásban játszott szerepük

A KÖZPONTI IDEGRENDSZER ANATÓMIÁJA

A nyugalmi potenciál megváltozása

Jelutak. 2. A jelutak komponensei Egy tipikus jelösvény sémája. 2. Ligandok 3. Receptorok 4. Intracelluláris jelfehérjék

Immunológia alapjai előadás. Immunológiai tolerancia. Fiziológiás és patológiás autoimmunitás.

Idegrendszer 1. systema nervosum. Általános jellemzés, idegszövet

myelin elvesztése Patogenesis axonok nem tudják megfelelően vezetni az ingerületet

Glia - patofiziológia

Neuropathiák, dysimmun neuropathiák. Komoly Sámuel PTE Neurológiai Klinika

4.1. A bélidegrendszer nitrerg neuronjainak vizsgálata fejlődő csirkeembrióban

Növekedési faktorok és receptoraik a központi idegrendszerben Dobolyi Árpád

A GLIASEJTEK ÉS AZ EPILEPTIKUS AKTIVITÁS KAPCSOLATA GÁSPÁR ATTILA GLIA SEJTEK ÉLETTANA EA

Átírás:

Az Axon Ultrastruktúrája és működése LOVAS GÁBOR Jahn Ferenc Kórház

Axon az átlagos orvosnak

Axon az átlagos orvosnak Axon a Neurológusnak

Az Axon valójában

Funkció - struktúra Physiol Rev 91: 555 602, Nat rev Neursci 2011

Ranvier befűződések Saltatoros ingervezetés 5-50 X sebességnövekedése Átmérőcsökkenés Energiatakarékosság

Axon ultrastruktúrája

Axon ultrastruktúrája

Axon ultrastruktúrája

Axon ultrastruktúrája

Axon ultrastruktúrája

Neuronok és a Glia sejtek cytoskeletonja Microtubulusok (Tubulin)- Strukturális elemek:tubulinok, MAPs Mozgató rendszer: Kinesinek ésdyneinek Microfilamentumok (Actin)- Strukturális elemek: Actin, Actin Monomer Binding Proteins, Capping Proteinek, Gelsolin Family, Crosslinking és Bundling Proteinek, Mozgató rendszer: Tropomyosin, Myosin Intermediate Filamentumok (Szupercsalád 5 alosztállyal): Type I and II: Keratin, Type III: GFAP, Vimentin, Desmin, Peripherin, Type IV: NF Triplet, Internexin, Nestin, Type V: Nucelar Laminin

Microstubulus és a Tau, mint stabilizátor

A szállító

Funkcionális cytoskeleton Duncan JE et al (2006) The Genetics of Axonal Transport and Axonal Transport Disorders. PLOS Genetics 2(9): e124.

Kinesin szupercsalád elemei J.H. Byrne, J.L.Roberts: Molecules to Networks, 2004 Elseveier

Kinesinek adaptor complex-el kapcsolódnak a cytoskeletonhoz

Lassú axonális transzport: ~1-4 mm/nap Terminális felé szállít Cytosol és cytoskeletalis fehérjék: Microtubulus Neurofilament Enzímek J.H. Byrne, J.L.Roberts: Molecules to Networks, 2004 Elseveier

Gyors Axonalis transzport 100-400 mm/day Organellum transzport Antrograd (a terminal felé ): Mitochondrium Vesiculum carrying SV és plasma membran. Retrograd (sejttest felé) Ves. neurotrofikus faktorok J.H. Byrne, J.L.Roberts: Molecules to Networks, 2004 Elseveier

A Neuron károsodás Túlélése és Regeneráció I. Neuronális válasz a károsodás fellépésekor II. Degeneráció Reaktív változások, időbeli lefolyás III. Regeneráció IV. Kisérletes beavatkozások a funkció visszanyerésére

Noxa Direkt károsodás Sejttesthez közel: fatalis -Sejttesttól távol: PNS-ben regenerálódhat CNS-ben a neuron túlélhet Transzszinaptikus károsodás!!! Mind pre-, és post-szintapitkus neuronok is károsodnak!!!

Neuronális reakciók Azonnali 1. Szintaptikus transmisszió leáll 2. Az átmetszett vég visszahúzódik, megduzzad (bidirekcionális axonális transzport) Órákkal később 3. Szinapszid degeneráció Neurofilamentum és vesicula torlódás 4. Gliális reakció Astroglia a szinaptikus résbe beékelődik. Napok-, hetek 5. Myelin feltöredezik szétesett debris-t hagy (a myelint nehéz lebontani). 6. Axonon Waller- féle degeneráció lép fel 7. Chromatolysis alakult ki sejttest duzzadás; a Nissl rögök eltünnek, a mag excentrikus lesz.

Azonnali reakció Percekkel a sérülés után -Szinaptikus transzmisszió leáll -Átmetszett vég duzzadni kezd

Neuronális reakciók Azonnali 1. Szintaptikus transmisszió leáll 2. Az átmetszett vég visszahúzódik, megduzzad (bidirekcionális axonális transzport) Órákkal később 3. Szinapszid degeneráció Neurofilamentum és vesicula torlódás 4. Gliális reakció Astroglia a szinaptikus résbe beékelődik. Napok-, hetek 5. Myelin feltöredezik szétesett debris-t hagy (a myelint nehéz lebontani). 6. Axonon Waller- féle degeneráció lép fel 7. Chromatolysis alakult ki sejttest duzzadás; a Nissl rögök eltünnek, a mag excentrikus lesz.

Órákkal később Korai regeneratív folyamatok Szinapszis degeneráció

Órákkal később Astroglia a szintaptikus résbe ékelődik NORMAL

Szinapszis degeneráció Neurofilament Vesicula accumuláció

Neuronális reakciók Azonnali 1. Szintaptikus transmisszió leáll 2. Az átmetszett vég visszahúzódik, megduzzad (bidirekcionális axonális transzport) Órákkal később 3. Szinapszid degeneráció Neurofilamentum és vesicula torlódás 4. Gliális reakció Astroglia a szinaptikus résbe beékelődik. Napok-, hetek 5. Myelin feltöredezik szétesett debris-t hagy (a myelint nehéz lebontani). 6. Waller- féle degeneráció komplettálódik, Schwann sejt oszlás, permisszív környezet 7. Chromatolysis alakult ki sejttest duzzadás; a Nissl rögök eltünnek, a mag excentrikus lesz.

Degeneratív jelek és génátrendeződés

Transzszinaptikus hatás

Sarjadzás (sprout) PNS axonon Sérülésre adott reakció lezajlik Axonális sarjadék (sprout) a Schwann sejtek felé

Perifériás (PNS) idegátmesztés 1 NGF receptorok a SC-en 2

Perifériás (PNS) idegátmesztés 3 4

Sprouting (Ramon y Cajal) Ideg Regenerálódó axonok sarjadékot (sprout) növesztenek, ezek egy része megtalálja a Schwann tubulusokat Izom

Átvágott idegvég * Radioactive nerve growth factor Macrophag: debris takarítás, mitogen szignálok (Schwann sejtek) Schwann sejtek (permisszív környezet felépítése): -Proliferáció Büngner band képzés - Laminin (growth-supportive extracellular matrix) - Nerve Growth Factor (axon regeneráció)

Axonal Sprouting

Axon növekedési terminál (Growth cone)

A növekedési iránya befolyásolható Pain fibres of the DRG are repulsed by sema3a Adherence: CAMs (IgG superfamily proteins) cadherins ephrins/eph receptors integrins

Attraktáns felszín Mediated by: CAMs (IgG superfamily proteins) Cadherins Ephrins/Eph receptors Integrins

Taszítás (contact mediated repulsion) Növekedési kúp elfordul, ha Negativ sejtfelszíni szignált kap Repulzív szignálok: collapsins/semaphorins growth

DRG transectio Centralis nyúlvány Degenerálódik Periferiás nyúlvány Regenerálódik CNS-OLG Non-permisszív környezet PNS-SC Permisszív környezet

CNS regeneráció (non permisszív környezet - Ramon y Cajal) 1) REACTIVE ASTROCITÁK 2) OLIGODENDROCYTE MYELIN-ASSOCIATED INHIBITORS ( as Nogo, MAG, OMgp, chondroitin sulfate proteoglycans). Bareyre and Schwab, 2003, TINS 26: 555

Identifying Myelin Inhibitor Proteins Martin Schwab in the 1980s develops a variety of antibodies against myelin. Adding these antibodies to culture allows axon outgrowth on myelin. These antibodies were eventually used on protein fractions of myelin to identify the first myelin associated inhibitor, Nogo Kim et al, 2003 (Strittmatter)

TAKE HOME MESSAGES -A neuronalis cytoskeleton a neuronális organellum transzport alapja. - Elemei számos neurodegeneratív betegségben érintettek pl. AD, FTD, CBD, PSP, ALS, némely polyglutamin btg. - A neuron alapfunkciója a regeneráció. -A permisszív (PNS) ill. non-permisszív (CNS) környezet határozza meg, hogy reinnervatio létrejöhet vagy sem