REAL

A „ruha” teszi a neuront – az extracelluláris mátrix különböző megjelenési formái gerincesek központi idegrendszerében | “Dress” makes the neuron – different forms of the extracellular matrix in the vertebrate central nervous system

Gáti, Georgina and Lendvai, Dávid (2013) A „ruha” teszi a neuront – az extracelluláris mátrix különböző megjelenési formái gerincesek központi idegrendszerében | “Dress” makes the neuron – different forms of the extracellular matrix in the vertebrate central nervous system. Orvosi Hetilap, 154 (27). pp. 1067-1073. ISSN 0030-6002

[img] Text
oh.2013.29646.pdf
Restricted to Repository staff only until 31 July 2033.

Download (226kB)

Abstract

Bevezetés: A központi idegrendszerben az idegsejtek, gliasejtek és azok nyúlványai közötti szűk teret extracelluláris mátrix veszi körül. Többkomponensű struktúra, amely a neuron és a glia közös terméke. Előfordulása, összetétele az idegrendszerben eltérő, ugyanakkor változékony is, mert a funkcionális változások a mátrix megjelenésében vagy éppen eltűnésében, átalakulásában jól követhetők. Az extracelluláris mátrix jellegzetes megjelenési formája, bizonyos típusú neuronok teste és proximalis dendritjei körül halmozódik fel. Az így létrejött struktúrát perineuronalis hálónak nevezzük. Ez az „öltözék” rendkívül fontos szerepet tölt be a sejtek védelmében, ionhomeosztázisuk megtartásában, a sejtmembrán receptorainak eloszlásában, illetve a sejtkapcsolatok biztosításában. Az extracelluláris mátrix újabban leírt formája az axonok végbunkói köré rakódik le, amelyet periaxonalis hüvelyeknek nevezünk. Célkitűzés: A szerzők arra kerestek választ, hogy az ember, a csirke és a patkány központi idegrendszerének eddig nem vizsgált területein a mátrix és az előbb említett megjelenési formái hogyan jelennek meg. Megvizsgálták, hogyan befolyásolja a filogenetikai státus a központi idegrendszeri mátrix ingerfüggő megjelenését és plaszticitását. Módszer: Két perfundált humán agy- és gerincvelőt, az Alzheimer-kórral kapcsolatos vizsgálatokra további 23 humán agymintát, 16 felnőttpatkány-agyvelőt és 18, különböző életkorú csirkeagyvelőt dolgoztak fel. Az extracelluláris mátrixot hisztokémiai és immunhisztokémiai festésekkel jelenítették meg. Eredmények: Az emberi hippocampusban azt találták, hogy a mátrixba ágyazott sejttestek és szinapszisok kevésbé pusztulnak degeneratív betegségben. Jellegzetes, csak a periszinaptikus régióra korlátozott mátrixot találtak az emberi látópályához kapcsolt külső térdestestben. Az eddig még nem vizsgált humán gerincvelőben feltérképezték a mátrix szerkezetét, ami fontos terápiás lehetőségeket rejthet magában a gerincvelőt ért sérülésekben. Megállapították, hogy perineuronalis hálók távoli projekcióval rendelkező idegsejtek körül alakulnak ki, izolált periszinaptikus borítékokban pedig a hátsó szarv bővelkedik. Állatmodelljeikben bizonyították, hogy a differenciált neuronokkal született csirke látórendszerében a mátrixszerkezet kikelés után bejövő fényinger nélkül is azonnali teljes fejlettséget mutat. Patkányagyvelőben pedig azt tapasztalták, hogy az egymással projekciós kapcsolatban lévő köztiagyi-kérgi struktúrák plaszticitásuknak megfelelő mátrixfejlettséget és mintázatot mutatnak. Következtetések: Az ember központi idegrendszerének extracelluláris mátrixa régiónként különböző, funkciófüggő eloszlást és fenotípust mutat. A madár agyi mátrixeloszlása genetikailag és nem ingerfüggően determinált. A patkányelőagy kérgi-köztiagyi struktúrái pálya-, projekció- és funkciófüggően fejlődnek, amely az adott rendszer plaszticitását tükrözi vissza. Orv. Hetil., 2013, 154, 1067–1073. | Introduction: Extracellular matrix is a key component of most connective tissues. For decades, the presence of this chemically heterogeneous interface has been largely unaddressed or even denied in the central nervous system. It was not until the end of the last century that scientists turned their attention to this enigmatic substance and unravelled its versatile roles in the developing as well as the adult nervous system. Aim: The aim of the authors was to characterize different parts of the human central nervous system: the hippocampus, the lateral geniculate nucleus and the spinal cord. In addition they looked for connections between brain plasticity and extracellular matrix indifferent animal models. Method: The authors used two perfusion fixed human brain and spinal cord samples, 23 further human brain samples for disease-related investigations, 16 adult rat brains and 18 chicken brains of hatchlings, 13 days or three months of age. They visualized the extracellular matrix via lectin- and immunohistochemistry. Results: It was demonstrated that the human central nervous system shows a bewildering phenotypic versatility in its various parts. The human spinal cord harbours perineuronal nets around long-range projection neurons whilst perisynaptic coats are enriched in the dorsal horn. Periaxonal coats protect functional synapses in neurodegeneration. In the rat thalamus, perineuronal matrix is enriched in less plastic territories and develops in accordance with its linked cortical region. In the chicken, perineuronal matrix is well established already at birth and its further development is not functionally dependent. Conclusions: In human, the perineuronal matrix shows a large diversity depending on regional distribution and function. The authors argue that the development and differentiation of extracellular matrix is strongly linked to those of neurons. This observation was based on findings in the domestic chick which exhibits an immediate maturity after hatching as well as on observations in rat thalamic nuclei which reflect the plasticity of their corresponding cortical fields. Orv. Hetil., 2013, 154, 1067–1073.

Item Type: Article
Subjects: R Medicine / orvostudomány > R1 Medicine (General) / orvostudomány általában
Depositing User: Ágnes Sallai
Date Deposited: 05 May 2017 06:30
Last Modified: 05 May 2017 06:30
URI: http://real.mtak.hu/id/eprint/51878

Actions (login required)

Edit Item Edit Item