Molekuláris és celluláris neurobiológia 2016.09.14- 2016.12.14

MTA KOKI előadó 16.00-17.30

Zlokovic , Neuron 2008. 57, 178

CNS : mechanikailag és kémiailag védett, „immun-privilegizált” szerv

Az állandó kisebb sérüléseket belső mechanizmusok javítják

vér-agygát: kémiai és immunológiai barrier

Sztereotíp anatómiai felépítés

axon

100 mm

s.r.

s.o.

s.p.

Kosársejt; patkány hippocampus CA1 régió

dendrit

Zemankovics Rita rekonstrukciója; MTA KOKI

1013 idegsejt x 104 szinapszis = 1017 kapcsolat!

J. Spacek; http://synapses.mcg.edu/atlas/

4,5 napos egér

Emberi hólyagcsíra és beágyazódása a méhfalba (6.-7. nap)

14napos human

8. nap 0,4 mm

10. nap 1,25 mm

32. nap; 6 mm

13. nap 0,4 mm

epiblaszt

hipoblaszt

AVE Primitív árok

A P testtengely

AVE Primitív árok

A P testtengely

Nodus

Az anterio-poszteriorális testtengely „meghatározódik” a primitív árok és az antero-visceralis entoderma (AVE) kialakulásával.

Emberi hólyagcsíra és beágyazódása a méhfalba (6.-7. nap)

Chapman, S. C. et al. Development 2003;130:5091-5101

BMP2,4

TGFb1, Activin,

BMP2,4

FGF8

A latero-mediális testtengely „meghatározódik” a széli BMP és középvonali Shh termelődéssel

Kialakul az ideglemez (neural plate)

Jessel, Nature Reviews Genetics, 2000

ChAT mRNA

Unsicker, 2002

Ruiz Altaba, 2003

Notochord A-P: Hox-kód

Rubenstein, Puelles 1994,

Gilbert, 2008

32. nap; 6 mm

Anterior ↔ Posterior tengely menti fejlődés epiblaszt

hipoblaszt

AVE Primitív árok

A P testtengely

AVE Primitív árok

A P testtengely

Nodus

Beágyazódás után 8 nap (human)

rhombomérák

Ephrin

Haematoxilin-eosin

• Néhány sejtsorból álló központ a Mes- és 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)

LC: locus coeruleus T: thalamus Hy: hyppocampus LTA: lateral tegmental area

HC: hippocampus ST: striatum SN: substantia nigra (A8, A9) VTA: ventral tegmental area (A10) B.olf.: Bulbus olfactorius (A16)

SCN: suprachiasmatic nucleus T: thalamus HC: hyppocampus LTA: lateral tegmental area R: raphe magok

Noradrenerg idegsejtek

Szerotonerg idegsejtek

Dopaminerg 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.

Kolinerg idegsejtek

Gerincvelő ventrális rétegek: Motoneuronok, g-efferensek, vegetatív „motoneuronok”

E10.5

E10,5

E1 0, 5

E1 0,5

5 Adult

Alvarez Buyilla 1998 -

Emx2

Glutamaterg

Dlx Nkx2.2; Lmx1b; GATA-3

Szerotonerg

Nkx2.2; Lmx1b;

Pitx3

Dopaminerg

Ngn2

Mash1

GABAerg

Egér E 12,5

Wnt2b Wnt7 Wnt2b

Wnt2b Wnt7

Grove et al., 1998. Development 125, 2315

Shuurmans, 2004

Cortical hem: Wnt(s), BMP(s), Gli3

E 10.5 E 9.5

Li et al., 2002, Neuron; 36: 31-43

A kisagy az 1. rhombomera dorzális régiójából, a nyúltagy-középagy határon, az IO hatása alatt fejlődik

Kialakulásában EN1,2; Gbx; Wnt; BMP-k; FGF8 szerepét bizonyították (a mechanizmust nem mindig)

IV. agykamra

Rhombikus ajak telencephalon mesencephalon

IV. agykamra

E.Hatten; Rockefeller Univ.

A kisagy-kéreg is primér + szekunder germinatív zónákból származik

Egér E14 : P sejtek generálásának vége; EGL képződés kezdete; progenitorok vándorolnak (tangenciális mozgás) a kisagy-kezdemény dorzális felszínére

E.Hatten; Rockefeller Univ.

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)

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

Sudarov, Joyner; Neural Development 2007, 2:26

Szekunder (külső) germinatív zóna (external germinative layer; EGL)

10 m m

Neurosphere from new born mouse

froebrain

Agykéreg

Szagló gumó agykamra

Kisagy

Hátsóagy

Corpus callosum

Elülső migrációs ösvény

a

Szubventrikuláris zóna

nmfhé

Hippocampus

Cortex

Thalamus

Szubgranuláris zóna

1984 Notebohm: énekes madarak; 1992 Reinolds és Weiss: rágcsálók, ember

felnőttkori neurogén zónák; idegi őssejtek

1013 idegsejt x 104 szinapszis = 1017 kapcsolat!

Élettartam = szervezet életideje

axon

100 mm

s.r.

s.o.

s.p.

Kosársejt; patkány hippocampus CA1 régió

dendrit

Zemankovics Rita rekonstrukciója; MTA KOKI