Утворенння і диференціація нових нейронів.

Першу догму сформулював ще в 1913 р. Рамон-і-Кахаль: “Під дорослих центрах нервові шляхи – це щось фіксоване, закінчене і незмінне. Все може померти, ніщо не може регенерувати [Lowenstein, ea 1999]. В класичному керівництві з біології клітини конкретизовано: “утворення нейронів … підпорядковується трьом основним правилам: 1) зрілі нейрони не діляться; 2) після утворення повного комплекту нейронів, властивого дорослої особини, не залишається ніяких стовбурових клітин, здатних виробляти нові нейрони … число нейронів в подальшому може змінюватися тільки у бік зменшення в результаті відмирання клітин “[Албертс ea 1994]. В останньому вітчизняному посібнику з гістології зазначено настільки ж однозначно, як і 84 роки тому:” Ні за яких умов in vivo вони [нейрони] не здатні до проліферації і оновленню … У постнатальному онтогенезі не відбувається утворення нових нейронів. Отже, загиблі нейрони не відновлюються [Улугбек Е.Г, 1997].

Проте зараз ситуація змінилася. В етапному огляді Мак-Кея [Mc Kay, ea 1997] проблема розвитку головного мозку ссавців з технічних труднощів зіставляється з проблемою визначення шляхів метаболізму: “треба очистити попередні типи клітин та визначити їх переходи в диференційовані нащадки. В ембріогенезі клітини нейроепітелія до початку нейрогенеза можна прогениторы (предки) -> предшественники (прекурсоры) -> зрелые нейроны, астроциты и олигодендроциты, при этом промежуточные клетки нуждаются”>розпізнати по проміжному нейрофіламентів нестін. нейрогенеза в ембріональному головному мозку як in vivo, так і в тканинній культурі відбувається по шляху НСК -> прогениторов (предки) -> попередники (прекурсори) -> зрілі нейрони, астроцити і олігодендроціти, при цьому проміжні клітини потребують в ідентифікації. Важливими регуляторами цих процесів і розвитку центральної нервової системи є численні нейротрофічні фактори: BDNF, СNTF, GDNF, NT3 і NT4 / 5 і нейргурін; фактори росту клітин широкої дії: EGF, aFGF, bFGF, PDGF, TGF-b; іодтіроніна [Mc Kay, ea 1997, Dunnet, ea 1999].

Імморталізованних онкогеном нейроепителиальние стовбурові клітини активно диференціюються в нейрони при пересадці в розвивається або дорослий головний мозок [Mc Kay, ea 1997]. Восени 1998 р. в лабораторіях Снайдера і Мак-Кея показано, що одиночна клітина мозку абортованих плодів людини в культурі дає клон ідентичних клітин; при їх пересадці в мозок, що розвивається миші або щури утворюються макроглія і ряд типів нейронів, які з’єднуються з клітинами господаря з формуванням різних видів мозкової тканини [Barinaga, ea 1998]. Ще в 60-і роки було виявлено, що й у дорослих щурів утворюються нові нейрони в гіпокампі і нюхової цибулині, у 80-ті роки з’явилися позитивні дані на птахах [Gould, ea 1999, Lowenstein, ea 1999, Barinaga, ea 1998]. Але це не отримало загального визнання [Албертс ea 1994, Улугбек Е.Г, 1997], тим більше що у макак-резус результати спочатку були негативними [Gould, ea 1999]. Однак у 90-ті роки твердо встановлено, що в дорослому головному мозку щурів, мишей і деревних землерийок є клітини-прогениторов і так само, як і ембріональні, вони in vivo та в тканинній культурі діляться і диференціюються в два види макрогліі і нейрони з характерними для них морфологічними, нейрофізіологічними і біохімічними особливостями, в тому числі звичайними відповідями на позаклітинні ліганди. Отже, ці ранні прогениторов володіють основними ознаками стовбурових клітин – поліпотентні і самооновлення, тому їх іменують НСК [Mc Kay, ea 1997, Gould, ea 1999, Lowenstein, ea 1999, Barinaga, ea 1998, Editorial ea 1998, Alvarez-Buylla, ea 1998, Gage, ea 1998, Johansson, ea 1999, Bjorklund, ea 1999, Gould, ea 1998].

У 1998-99 рр.. це було повністю підтверджено на мавпах мавпах і макаках [Gould, ea 1999, Gould, ea 1998] і на людях [Barinaga, ea 1998]. прогениторы -> предшественники -> зрелые нейроны, астро-и олигодендроциты.”>Нейрогенез і в дорослому головному мозку відбувається по шляху НСК -> прогениторов -> попередники -> зрілі нейрони, астро-і олігодендроціти. Зрілі центральні нейрони експресують різноманітні молекули, необхідні для утворення нейрональних мереж: фактори росту, аксон-регулюючі молекули, ембріональні форми молекул клітинної адгезії і білки, що детермінують розвиток. Це свідчить про можливість ремоделювання нервових мереж у зрілому мозку [Lowenstein, ea 1999]. Новоутворення і диференціація нейронів зубчастої звивини гіпокампа і нюхової цибулини доведені за допомогою введення в головний мозок спеціальних маркерів – бромдезоксіурідіна [Barinaga, ea 1998, Editorial ea 1998, Gage, ea 1998] і ретровирусного вектора [Johansson, ea 1999], які, як відомо , мітять тільки діляться клітини і їх нащадки. Введення з інтервалами після бромдезоксіурідіна мітки зрілих нейронів NeuN дозволяє за подвійним фарбуванню виявити нейрони, що виникли в результаті поділу прогениторов [Editorial ea 1998, Gage, ea 1998, Gould, ea 1998]. У 1999 р. НСК миші були ідентифіковані як клітини епендими шлуночка головного мозку – диференційовані постмітотичні клітини, які в стані спокою діляться дуже рідко (тільки дві в головному мозку миші) і утворюють при цьому прогениторов, мігруючі в субвентрікулярную зону [Johansson, ea 1999] . Наявність саме в цій зоні прогениторов, здатних відносно швидко проліферіровать з переходом в нейрони, астроцити і олігодендроціти (5 – 10 тисяч клітин / год [Alvarez-Buylla, ea 1998]), встановлено чітко [Mc Kay, ea 1997, Bjorklund, ea 1999 ]. Є дані, що нервові клітини з властивостями стовбурових виявлені і в більш глибоких частинах мозку [Gage, ea 1998], але їх природа ще не зрозуміла. У жовтні 1999 р. встановлено, що утворилися в субвентрікулярной зоні клітини мігрують через білу речовину не тільки в нюховий мозок, але і в префронтальної, нижню скроневу і задню тім’яну зони нової кори макак (але не в стріатную кору), де вони диференціюються в зрілі нейрони і утворюють аксони [Gould, ea 1999]. Це було доведено поєднанням введення бромдезоксіурідіна і клітинно-специфічних імуногістохімічних маркерів для зрілих нейронів (NeuN, нейрон-специфічної енолази та мікротубул-асоційованого білка-2), маркери незрілих нейронів (ТОАD-64) та маркери астрогліі (гліальних фібрилярний кислий білок). Нейрогенез в асоціативної новій корі головного мозку (але не в первинній сенсорної корі) може сприяти її важливої ​​функції – навчання, пам’яті і поведінкової пластичності [Gould, ea 1999]. На відміну від ембріогенезу, більшість НСК зрілого головного і спинного мозку є “сплячим” в очікуванні активуючого стимулу [Lowenstein, ea 1999, Bjorklund, ea 1999]. Але нейрогенез в нюховому мозку значно прискорюється in vitro при додаванні FGF-2 і EGF та in vivo під впливом стимулюючого оточення у дорослих і навіть старих мишей [Editorial ea 1998, Gage, ea 1998, Johansson, ea 1999, Bjorklund, ea 1999], при інсульті, локальної ін’єкції токсину та пошкодженні спинного мозку у щурів [Lowenstein, ea 1999, Bjorklund, ea 1999]. Прогениторов мігрують в зону пошкодження, де диференціюються в нейрони, олігідендроціти і астроцити [Lowenstein, ea 1999]. Навпаки, стрес (підсадка мавпи-самця на 1 год в клітку до іншого дорослому самцю) гальмує утворення нових нейронів [Gould, ea 1998]. Це, очевидно, пов’язано з посиленим виділенням глюкокортикостероїдів. Багато нейротрофічні фактори рятують нейрони після токсичного, механічного та ішемічного ушкодження як в експерименті, так і в клініці [Dunnet, ea 1999, Dore, ea 1997], а високі концентрації bFGF і / або EGF викликають накопичення попередників нейронів [Dunnet, ea 1999] . Найбільший інтерес представляють прямі дослідження на людях.

Comments are closed.