Molekuláris és celluláris neurobiológia 2016.09.14-2016.12.14 MTA KOKI előadó 16.00-17.30
CNS : mechanikailag és kémiailag védett, immun-privilegizált szerv vér-agygát: kémiai és immunológiai barrier Az állandó kisebb sérüléseket belső mechanizmusok javítják Zlokovic, Neuron 2008. 57, 178
Sztereotíp anatómiai felépítés Kosársejt; patkány hippocampus CA1 régió axon s.r. s.p. dendrit s.o. 100 mm Zemankovics Rita rekonstrukciója; MTA KOKI 10 13 idegsejt x 10 4 szinapszis = 10 17 kapcsolat! J. Spacek; http://synapses.mcg.edu/atlas/
4,5 napos egér Emberi hólyagcsíra és beágyazódása a méhfalba (6.-7. nap) 32. nap; 6 mm 14napos human 8. nap 0,4 mm 10. nap 1,25 mm
epiblaszt AVE Primitív árok AVE Nodus Primitív árok hipoblaszt A testtengely P A testtengely P BMP2,4 Az anterio-poszteriorális testtengely meghatározódik a primitív árok és az antero-visceralis entoderma (AVE) kialakulásával. FGF8 TGFb1, Activin, Emberi hólyagcsíra és beágyazódása a méhfalba (6.-7. nap) A latero-mediális testtengely meghatározódik a széli BMP és középvonali Shh termelődéssel BMP2,4 13. nap 0,4 mm Kialakul az ideglemez (neural plate) Chapman, S. C. et al. Development 2003;130:5091-5101
Jessel, Nature Reviews Genetics, 2000 ChAT mrna Ruiz Altaba, 2003 Unsicker, 2002
Anterior Posterior tengely menti fejlődés epiblaszt AVE Primitív árok AVE Nodus Primitív árok hipoblaszt A testtengely P A testtengely P Notochord A-P: Hox-kód Gilbert, 2008 Beágyazódás után 8 nap (human) 32. nap; 6 mm Rubenstein, Puelles 1994,
rhombomérák Haematoxilin-eosin Ephrin
Néhány sejtsorból álló központ a Mesés a Metencephalon határán Megjelenése egérben a 7.5dpc (kopulációt követő nap) Otx2 (Orthodenticle) és Gbx2 (Gastrulation Brain Homeobox) éles határán Expresszált génjei: Wnt1 (Wingless), Fgf8, En1 (Engrailed), Pax2,5,8 (Paired box) Középagy, és szomszédos területei, valamint a kisagy kialakítása Isthmus Organizátor (IsO)
Dopaminerg idegsejtek HC: hippocampus ST: striatum SN: substantia nigra (A8, A9) VTA: ventral tegmental area (A10) B.olf.: Bulbus olfactorius (A16) Noradrenerg idegsejtek LC: locus coeruleus T: thalamus Hy: hyppocampus LTA: lateral tegmental area Szerotonerg idegsejtek SCN: suprachiasmatic nucleus T: thalamus HC: hyppocampus LTA: lateral tegmental area R: raphe magok Kolinerg idegsejtek Septum medialia: Ch1 nucl.fasc. diagonalis: Ch2, Ch3 nucl. basalis Meynerti : Ch4 nucl. pedunculopontis: Ch5 nucl. tegment. Laterodorsalis:Ch6 medialis habenula : Ch7 Nucl. parabigeminal : Ch8. Gerincvelő ventrális rétegek: Motoneuronok, g-efferensek, vegetatív motoneuronok
Emx2 Ngn2 Glutamaterg Nkx2.2; Lmx1b; Pitx3 Dopaminerg Dlx Mash1 GABAerg Nkx2.2; Lmx1b; GATA-3 Szerotonerg E1 0, 5 E1 0,5 E10.5 E10,5 Alvarez Buyilla 1998-5 Adult
Cortical hem: Wnt(s), BMP(s), Gli3 Wnt2b Wnt2b Wnt7 Egér E 12,5 Shuurmans, 2004 Wnt2b Wnt7 Grove et al., 1998. Development 125, 2315
A kisagy az 1. rhombomera dorzális régiójából, a nyúltagy-középagy határon, az IO hatása alatt fejlődik E 9.5 E 10.5 telencephalon mesencephalon Rhombikus ajak IV. agykamra IV. agykamra E.Hatten; Rockefeller Univ. Li et al., 2002, Neuron; 36: 31-43 Kialakulásában EN1,2; Gbx; Wnt; BMP-k; FGF8 szerepét bizonyították (a mechanizmust nem mindig)
A kisagy-kéreg is primér + szekunder germinatív zónákból származik Primér (belső) germinatív zóna: Purkinje és Golgi sejtek, valamint a mély kisagyi magvak sejtjei (n.dentatus, n. globosus, n.emboliformis, n. fastigii). a radialis glia sejtek a ventrikuláris rétegből a marginális réteg felszínéig nyúlnak; vezetik a fejlődő posztmitotikus idegsejtek vándorlását Szekunder (külső) germinatív zóna (external germinative layer; EGL) Egér E14 : P sejtek generálásának vége; EGL képződés kezdete; progenitorok vándorolnak (tangenciális mozgás) a kisagy-kezdemény dorzális felszínére Human 2. embrionális hónap : Cerebellum: ventrikuláris (belső germinatív réteg), köpeny (mantle) és marginalis zónák. 19. hét: A belső germinatív zóna idegi progenitor sejtjei a marginális zónába vándorolnak, osztódnak: kialakul a külső germinatív zóna (external germinative zone; EGL) E.Hatten; Rockefeller Univ. Sudarov, Joyner; Neural Development 2007, 2:26
felnőttkori neurogén zónák; idegi őssejtek 1984 Notebohm: énekes madarak; 1992 Reinolds és Weiss: rágcsálók, ember Szagló gumó Agykéreg Corpus callosum agykamra Kisagy Elülső migrációs ösvény Hátsóagy a Neurosphere from new born mouse froebrain nmfhé Cortex Hippocampus Thalamus 10 m m Szubventrikuláris zóna Szubgranuláris zóna
Élettartam = szervezet életideje Kosársejt; patkány hippocampus CA1 régió axon s.r. s.p. dendrit s.o. 100 mm Zemankovics Rita rekonstrukciója; MTA KOKI 10 13 idegsejt x 10 4 szinapszis = 10 17 kapcsolat!