Жұлын түтікшесінің нейроэпителиалды жасушалары және олардың дамуы
Neuroepithelial cell
Жұлын түтікшесінің дамуындағы нейроэпителиалды жасушалар – орталық жүйке жүйесінің шектеусіз көбейте алатын жасушалары. Нейрогенез процесі, нейрон және глиальды жасушалардың пайда болуы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Нейроэпителийлі жасушалар немесе нейроэктодермалық жасушалар, ерте эмбриондық даму кезеңінде жабық нейрон түтігінің қабырғасын құрайды. Нейроэпителийлі жасушалар түтіктің қабырғасының қалыңдығын жабады, пиальді бет және қарыншалық немесе люменальді бетпен байланысады. Олар түтіктің люменінде жабысу кешендері арқылы бірігіп, нейроэпителий деп аталатын псевдостратификацияланған эпителий қабатын құрайды. Нейроэпителийлі жасушалар – орталық нерв жүйесінің шекті жасушалары, олар нейрондық шекті жасушалар деп те аталады, және нейрогенез процесінде нейрондар мен глиаға дифференциацияланатын радиалды глиальды жасушалар деп аталатын аралық прогенеторлық жасушаларды жасайды. Эктодерманың нейроэпителийлі жасушалары тез көбейе бастайды және эмбриондық дамудың төртінші аптасында инвагинацияланып, нейрон түтігін құрайтын нейрон пластинкасын қалыптастырады. Осы полярлықтың бір бөлігі ретінде нейроэпителийлі жасушалар апикальды плазмалық мембранада проминин 1-ді, сондай-ақ жасуша полярлығын сақтау үшін тығыз байланыстарды экспресс жасайды. Интегрин альфа 6 нейроэпителийлі жасушаларды базальды мембранаға бекітеді. Жалпы алғанда, нейрогенез орталық нерв жүйесіндегі көптеген әртүрлі реттеу жолдарымен, сондай-ақ гендерден бастап, адамның жеке мінез-құлқы сияқты сыртқы стимулдарға дейінгі басқа да факторлармен реттеледі. Реттеу жауаптарының кең өзара байланысқан желісі, жаңадан пайда болған нейрондардың жауаптарын жақсартуға көмектеседі.
Neuroepithelial cells, or neuroectodermal cells, form the wall of the closed neural tube in early embryonic development. The neuroepithelial cells span the thickness of the tube's wall, connecting with the pial surface and with the ventricular or lumenal surface. They are joined at the lumen of the tube by junctional complexes, where they form a pseudostratified layer of epithelium called neuroepithelium. Neuroepithelial cells are the stem cells of the central nervous system, known as neural stem cells, and generate the intermediate progenitor cells known as radial glial cells, that differentiate into neurons and glia in the process of neurogenesis. Neuroepithelial cells of the ectoderm begin multiplying rapidly and fold in forming the neural plate, which invaginates during the fourth week of embryonic growth and forms the neural tube. As part of this polarity, neuroepithelial cells express prominin 1 in the apical plasma membrane as well as tight junctions to maintain the cell polarity. Integrin alpha 6 anchors the neuroepithelial cells to the basal lamina. On a whole, neurogenesis is regulated both by many varied regulatory pathways in the CNS as well as several other factors, from genes to external stimuli such as the individual behavior of a person. The large interconnected web of regulatory responses acts to fine tune the responses provided by newly formed neurons.
Нейрогенез жүйке жөндеуде
Ересектер миындағы нейрогенез жиі Ханттингтон, Альцгеймер және Паркинсон аурулары сияқты ОЖЖ-ны нашарлататын аурулармен байланысты. Осы ауруларға шалдыққан пациенттерде ересектердегі нейрогенез гиппокампта жоғарылайды, бірақ оның әсерінің қалпына келтіретін немесе шешілмейтін екендігі әлі анықталған жоқ. Бұл аурулармен ауыратын адамдар көбінесе иіс сезу қабілетінің төмендеуімен және нейрогенезге тән гиппокамптағы танымдық белсенділіктің төмендеуімен де көрінеді. α-синуклеин, презинилин 1, MAPT (микротубуламен байланысты тау ақуызы) және хентингтин сияқты осы аурулармен байланысты гендер де мидың пластикалық қасиеттерімен және оның өзгеруімен жиі байланысты. Нейропластикалық қасиеттер нейрогенезбен толықтыратын тәрізде байланысты. Нейроэпителий жасушалары, прогениторлар және радиалды глиальды жасушалар жасаған жаңа нейрондар, жаңа көршілермен байланыс орнатып, жүйеге енбесе, тірі қала алмайды. Бұл сондай-ақ, зақымдалған аймаққа жергілікті прогениторлық жасушаларды трансплантациялауды қамтитын нейрогендік терапия сияқты көптеген даулы ұғымдарға әкеледі.
Neurogenesis in the adult brain is often associated with diseases that deteriorate the CNS, like Huntington's disease, Alzheimer's disease, and Parkinson's disease. While adult neurogenesis is up regulated in the hippocampus in patients with these diseases, whether its effects are regenerative or inconclusive remains to be seen. Individuals with these diseases also often express diminished olfactory abilities as well as decreased cognitive activity in the hippocampus, areas specific to neurogenesis. The genes associated with these diseases like α synuclein, presenilin 1, MAPT (microtubule associated protein tau) and huntingtin are also often associated with plasticity in the brain and its modification. Neuroplasticity is associated with neurogenesis in a complementary fashion. The new neurons generated by the neuroepithelial cells, progenitors and radial glial cells will not survive unless they are able to integrate into the system by making connections with new neighbors. This also leads to many controversial concepts, like neurogenic therapy involving the transplant of local progenitor cells to a damaged area.
Нейроэпителиялық кисталар
Нейроэпителиялық кисталар, сондай-ақ коллоидты кисталар деп те аталады, 20 мен 50 жас аралығындағы адамдарда дамиды және жиырма жасқа дейінгі адамдарда сирек кездеседі. Бұл кисталар қатерлі емес ісіктер болып табылады және көбінесе алдыңғы үшінші қарыншада пайда болады. Кисталар эпителийде пайда болып, пациенттерге обструктивті гидроцефалия, іш черептік қысымның артуы және сирек жағдайларда киста ішінде қан кету қаупін тудырады. Бұл кисталардың үлғаюына, эпителийдің қосымша шырышты сұйықтық бөліп шығаруына байланысты болады. Кисталар көбінесе кездейсоқ жағдайда немесе пациенттерде гидроцефалия симптомдары пайда болған кезде анықталады. Ірі кисталарға операция жасалады, ал кішкентай, бұғаттауға себеп болмайтын кисталар өздігінен қалуы мүмкін.
Neuroepithelial cysts, also known as colloid cysts, develop in individuals between the ages of 20 and 50 and is relatively rare in individuals under the age of twenty. The cysts are benign tumors that usually appear in the anterior third ventricle. The cysts occur in the epithelium putting their patients at risk for obstructive hydrocephalus, increased intracranial pressure, and rarely intracystic hemorrhage. This results from the cysts enlarging by causing the epithelium to secrete additional mucinous fluid. The cysts are usually found incidentally or if patients become symptomatic presenting with the symptoms of hydrocephalus. The larger cysts are operated on while smaller cysts that are not obstructive can be left alone.
Олигодендроглиялық ісіктер
Олигодендроглиялық ісіктер мидағы жүйке клеткаларын қолдау және қорғауға жауапты глиальды жасушаларда пайда болады. Ісік олигодендроциттерде дамиды және көбінесе мидың маңдай немесе жақыншақ бөліктерінде кездеседі. Ісік жақсы дифференциацияланған күйде баяу өсіп, симптомдардың пайда болуын кешіктіруі немесе анапластикалық олигодендроглиоманы құру үшін жылдам өсуі мүмкін. Бұл ісіктің белгілері бас ауруы және көру проблемалары болып табылады. Сонымен қатар, қарыншалардың бітелуі ми-жұлындық сұйықтықтың жиналуына және ісік айналысында ісінуге әкелуі мүмкін. Ісіктің орналасуы симптомдарға да әсер етеді, себебі маңдай бөлігінің ісіктері көңіл-күйдің немесе мінез-құлқының біртіндеп өзгеруіне, ал жақыншақ бөлігінің ісіктері координация мен сөйлеу қиындықтарына себеп болуы мүмкін.
Oligodendroglial tumors manifest in glial cells, which are responsible for supporting and protecting nerve cells in the brain. The tumor develops over oligodendrocytes and is usually found in the cerebrum around the frontal or temporal lobes. The tumors can either grow slowly in a well differentiated manner delaying the onset of symptoms, or they can grow rapidly to form an anaplastic oligodendroglioma. The symptoms for this type of tumor include headaches and visual problems. Additionally, blockage of ventricles could cause buildup of cerebral spinal fluid resulting in swelling around the tumor. The location of the tumor may also affect the symptoms since frontal lobe tumors can cause gradual mood or personality changes while temporal lobe tumors result in coordination and speech problems.
Нейрохимералар
Зерттеушілер түйіндік түбір жасушаларынан дамыған нейрондарды, сондай-ақ түйіндік түбір жасушаларынан алынған глиальды жасушалармен біріктіріп, нейрондық химералар жасауға қол жеткізді. Бұл нейрондық химералар зерттеушілерге нейроэпителийлік прекурсор жасушалары арқылы жасушаларды жөндеу және қалпына келтірудің молекулалық механизмдерін жан-жақты зерттеуге мүмкіндік береді және клиникалық жағдайда жүйке жүйесін қалпына келтіруге үміттендіреді. Нейроэпителийлік жасушаларды олардың прекурсорлық жасушаларынан ерекшелендіретін негізгі ерекшеліктерді анықтау мақсатында зерттеушілер нейро түтіктің 98% нейроэпителийлік жасушаларында, бірақ олардың прекурсорлық жасушаларында жоқ аралық жіпшелерді анықтады. Бұл жаңалықтан кейін жүйке жүйесіндегі үш жасуша түрінің де біртекті түбір жасушаларынан пайда болғаны анықталды. Клиникалық нейрондық жөндеуді мүмкін ету үшін зерттеушілер ми даму кезінде түбір жасушаларының аймақтық белгіленуін одан әрі сипаттау қажет болды, яғни қандай факторлар прекурсорды біреуіне немесе екіншісіне айналуға итермелейтінін анықтау қажет еді. Дифференциацияға әкелетін нақты факторлар белгісіз болғанымен, зерттеушілер жануарлар моделінде адам нейрондары мен глиальды жасушаларының дамуын зерттеу үшін адам-тышқан нейрондық химераларын пайдаланды. Бұл нейрондық химералар травматикалық және реактивті өзгерістерді бақылауға болатын жануарлар моделінде неврологиялық ауруларды зерттеуге мүмкіндік берді. Зерттеушілер осы нейрондық химера эксперименттерінен алынған ақпаратты орталық жүйке жүйесінің бұзылуларына байланысты мидың зардап шеккен аймақтарын қалпына келтіру үшін пайдалануға үміттенеді. Дегенмен, жеткізу мәселесі әлі де шешілмеген, өйткені нейрондық химералар қарыншалардың бойымен айналып, ОЖЖ-ның барлық бөліктеріне еніп таратады. Дифференциацияның орталық белгілерін анықтау арқылы нейроэпителийлік прекурсорларды трансплантациялау көптеген ауруларды емдеуде қолданылуы мүмкін, соның ішінде қатты склероз, Хантингтон ауруы және Паркинсон ауруы. Нейрондық химера жасушалары мен химерлік миларды одан әрі зерттеу дұрыс гендерді манипуляциялау және нейрондық трансплантацияның тиімділігін арттыру үшін нақты дәлелдер ұсынар болады.
Researchers have been able to create neural chimeras by combining neurons that developed from embryonic stem cells with glial cells that were also derived from embryonic stem cells. These neural chimeras give researchers a comprehensive way of studying the molecular mechanisms behind cell repair and regeneration via neuroepithelial precursor cells and will hopefully shed light on possible nervous system repair in a clinical setting. In an attempt to identify the key features that differentiate neuroepithelial cells from their progenitor cells, researchers identified an intermediate filament that was expressed by 98% of the neuroepithelial cells of the neural tube, but none of their progenitor cells. After this discovery it became clear that all three cell types in the nervous system resulted from a homogenous population of stem cells. In order make clinical neural repair possible researchers needed to further characterize regional determination of stem cells during brain development by determining what factors commit a precursor to becoming one or the other. While the exact factors that lead to differentiation are unknown, researchers have taken advantage of human rat neural chimeras to explore the development of human neurons and glial cells in an animal model. These neural chimeras have permitted researchers to look at neurological diseases in an animal model where traumatic and reactive changes can be controlled. Eventually researchers hope to be able to use the information taken from these neural chimera experiments to repair regions of the brain affected by central nervous system disorders. The problem of delivery, however, has still not been resolved as neural chimeras have been shown to circulate throughout the ventricles and incorporate into all parts of the CNS. By finding environmental cues of differentiation, neuroepithelial precursor transplantation could be used in the treatment of many diseases including multiple sclerosis, Huntington's disease, and Parkinson's disease. Further exploration of neural chimera cells and chimeric brains will provide evidence for manipulating the correct genes and increasing the efficacy of neural transplant repair.
Депрессия
Депрессияны зерттеулер стресс, депрессияның негізгі себептерінің бірі, нейрогенезге де әсер ететінін көрсетеді. Осы байланыс зерттеушілерді ересектердің миындағы, әсіресе дентатты гирустағы нейрогенез деңгейінің өзгеруі депрессияның салдары болуы мүмкін деген гипотезаға жеткізді. Зерттеулер стрестің глюкокортикоидтарды арттыру және серотонин сияқты нейротрансмиттерлерді азайту арқылы нейрогенезге әсер ететінін көрсетіп тұр. Бұл әсерлер зертхана жануарларында стресс тудыру арқылы нейрогенез деңгейінің төмендеуімен қосымша расталды. Сонымен қатар, қазіргі заманғы депрессияны емдеу терапиялары нейрогенезді де қолдайды. Ағымдағы зерттеулер осы байланысты одан әрі тексеруге және оның қалай пайда болатын механизмін анықтауға бағытталған. Бұл депрессияның дамуын жақсырақ түсінуге, сондай-ақ болашақтағы емдеу әдістерін жетілдіруге әкелуі мүмкін.
Research on depression indicates that one of the major causal factors of depression, stress, also influences neurogenesis. This connection led researches to postulate that depression could be the result of changes in levels of neurogenesis in the adult brain, specifically in the dentate gyrus. Studies indicate that stress affects neurogenesis by increasing Glucocorticoids and decreasing neurotransmitters such as serotonin. These effects were further verified by inducing stress in lab animals, which resulted in decreased levels of neurogenesis. Additionally, modern therapies that treat depression also promote neurogenesis. Ongoing research is looking to further verify this connection and define the mechanism by which it occurs. This could potentially lead to a better understanding of the development of depression as well as future methods of treatment.