Neurogeneze

From WikiSkripta
Neurogeneze v subgranulární zóně a gyru dentatu hipokampu. BrdU (červená) marker replikace DNA.

Neurogeneze, neboli tvorba nových neuronů probíhá nejen v prenatálním období, ale i v mozku dospělého člověka.

Historie[edit | edit source]

První nález neuroblastů byl v roce 1960 Altmanem v mozku dospělého potkana.[1] Avšak bez dalších pochyb byla neurogeneze přijata, když Fernando Nottebohm ukázal, že v hipokampu kanárka probíhá neurogeneze ve větší míře v období páření, kdy se učí nové písně.[2] V následujících letech byl výzkum zaměřen na mechanismy regenerace centrálního nervového systému (CNS). V roce 1998 švéd Peter S. Eriksson poskytl první důkaz o nově vznikajících neuronech v lidském mozku.[3]

Jednalo se o posmrtnou analýzu mozků pacientů, u kterých byla aplikována metoda značení proliferujících buněk, využívající bromodeoxyuridin (BrdU). Viz ilustrativní obrázek vpravo. Od té doby vědci stále pátrají, jak probíhá neurogeneze za podmínek fyziologických i patologických, kde by pochopení mechanismů mohlo pomoci při léčbě některých nemocí.

Neurogeneze u dospělých[edit | edit source]

  • Probíhá v neurogenních oblastech. Je podmíněna přítomností neuronálních kmenových buněk (NSCs = neural stem cells), specifickým mikroprostředím a neurogenním potenciálem, tedy schopností se diferenciovat v neurony.
  • V savčím mozku se vyskytují celkem tři hlavní neurogenní oblasti. V oblasti reaktivně neurogenní může být neurogeneze vyvolána pouze experimentálně, dále potenciálně neurogenní oblast, kde jsou přítomny neuronální prekurzory, a nakonec tři oblasti konstitutivní neurogeneze, kde neurogeneze probíhá kontinuálně.[4] Některé studie ukazují na přítomnost malého množství progenitorových buněk v míše, mezimozku, striatu a mozkové kůře. [5]

Oblasti konstitutivní neurogeneze[edit | edit source]

Neurogeneze probíhá kontinuálně pouze ve třech oblastech dospělého mozku – v subgranulární zóně (SGZ = subgranular zone) v gyru dentatu (DG = dentate gyrus) hipokampu, zadní periventrikulární zóně (PPv = posterior periventricular area), kde se NSCs nachazejí pod ependymovými buňkami, které obklopují hipokampus, a v subventrikulární zóně (SVZ = subventricular zone) na bočních částech postranních komor předního mozku.[6]

Subgranulární a zadní periventrikulární zóna[edit | edit source]

NSCs v gyru dentatu hipokampu mají jen omezenou schopnost neurogeneze v porovnání se subventrikulární zónou. Tyto neuronální progenitory jsou umístěny v blízkosti hilu DG, kde tvoří tenkou vrstvu buněk mezi hilem DG a vrstvou granulárních buněk (GLC = granule cell layer).[7] Subgranulární zóna není v kontaktu s cerebrospinální tekutinou. Nachází se zde radiální astrocyty, které mají pyramidální tvar a dlouhé radiální výběžky čnějící skrz vrstvu granulárních buněk na povrch DG. Neustále proliferují a nově vzniklé buňky migrují do GCL.

Podobně jako v SVZ, prekurzory DG také exprimují gliální fibrilární acidický protein (GFAP = glial fibrillary acidic protein) a právě ty buňky jsou považovány za primární progenitory SGZ.[8] Avšak některé studie se přiklánějí k názoru, že v SGZ jsou přítomny dva odlišné typy progenitorových buněk, ze kterých se tvoří zvlášť glie a zvlášť neurony.[9]

V DG s postupem věku klesá proliferace buněk, což ukazuje na to, že samoobnova buněk není věčná.[10] Více studií také potvrzuje, že A-buňky neboli neuroblasty migrují do GCL, aby se diferenciovaly v granulární buňky.[11]

V SGZ se vyskytují také horizontální astrocyty, které postrádají radiální výběžky.[12] Chovají se jako kmenové buňky in vivo a mohou mít vlastnosti progenitorových buněk hipokampu obdobně jako radiální astrocyty. A navíc se mohou asymetricky dělit, a tak produkovat neurony. Jejich dceřiné buňky mohou také získat radiální morfologii.[13] Navzdory zmíněné novotvorbě většina nově proliferujících buněk DG brzy hyne, pokud nevytvoří správná synaptická spojení.[14]


Subventrikulární zóna[edit | edit source]

Další text.

Buněčné typy SVZ[edit | edit source]

Regulace neurogeneze[edit | edit source]

Funkční význam neurogeneze[edit | edit source]

Neurogeneze po mozkové ichémii[edit | edit source]

Odkazy[edit | edit source]

Související články[edit | edit source]

Externí odkazy[edit | edit source]


Zdroj[edit | edit source]

Reference[edit | edit source]

  1. Altman, J. (1962): "Are neurons formed in the brains of adult mammals?" Science 135:1127-1128. [1]
  2. Nottebohm, F. (1981): "A brain for all seasons: cyclical anatomical changes in song control nuclei of the canary brain" Science 214:1368-1370.[2]
  3. Eriksson, P. S., E. Perfilieva, et al. (1998): "Neurogenesis in the adult human hippocampus." Nat Med 4: 1313-7[3]
  4. Ortega-Perez, I., K. Murray, et al. (2007): "The how and why of adult neurogenesis?" J Mol Histol 38: 555-62.
  5. Weiss, S. et al. (1996): "Mulltipotent CNS stem cells are present in the adult mammalian spinal cord and ventricular neuroaxis." J. Neurosci. 16: 7599-7609; Nguyen, L. et al. (2006): "Coupling cell cycle exit, neuronal differentiation and migration in cortical neurogenesis." Cell Cycle 5: 2314-2318
  6. Wiltrout, C., B. Lang, et al. (2007). "Repairing brain after stroke: a review on post-ischemic neurogenesis." Neurochem Int 50: 1028-1041.
  7. Cameron,H.A., McKay,R.D.(2001): "Adult neurogenesis produces a large pol of new granule cells in the dentate gyrus." J. Comp. Neurol. 435: 406-417.
  8. Seri, B.,J.M. Gracia-Verdugo, et al. (2001): "Astrocyte give rise to new neurons in the adult mammalian hippocampus." J Neurosci 21: 7153-7160; Namba, T. et al. (2005): "The fate of neural progenitor cells expressing astrocytic and radial glial markers in the postantal rat dentate gyrus." Eur. J. Neurosci 22: 1928-1941
  9. Seaberg, R.m., van der Kooy, D. (2003): "Stem and progenitor cells: the premature desertion of rigorous definitions" Trends Neurosci 26: 125-131.
  10. Kuhn, H.G. et al. (1996): "Neurogenesis in the dentate gyrus of the adult rat: age related decrease of neuronal porgenitor proliferation." J Neurosci 16: 2027-2033
  11. Overstreer Wadiche, L.S., Westbrook, G.L. (2006): "Functional maturation of adult generated granule cells." Hippocampus 16: 208-215
  12. Seri, B., J.M. Garcia-Verdugo (2004): "Cell types, lineage, and architecture of the germinal zone in the adult dentate gyrus." J Comp Neurol 478: 359-378
  13. Suh, H., A. Consiglio, et al.(2007): "In vivo fate analysis reveals the multipotent and selfrenewal capacities of Sox2+ neural stem cells in the adult hippocampus." Cell Stem Cell 1: 515-528.
  14. Gould, E. et al(2001): "Adult generated hippocampal and neocortical neurons in macaques have a transient existence." Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98: 10910-10917

Použitá literatura[edit | edit source]

Doporučená literatura[edit | edit source]

  • Fred Gage,Gerd Kempermann,Hongjun Song: Adult neurogenesis, Cold Spring Harbor Laboratory 2008.[4]