Gliális sejttípusok az idegrendszerben
Gliális sejttípusok az idegrendszerben neuroektodermális eredet (kivéve mikroglia) neuronok
neuroglia
asztroglia
mezodermális eredet
erek falát és agyhártyákat alkotó sejtek
oligodendroglia
mikroglia
* oligodendrociták * szatellitasejtek * asztrociták * NG2 sejtek * II. típusú asztrociták * olfactory nerve * radiális glia ensheating * Bergmann glia cells (ONEC) * Müller glia * Schwann sejtek * pituicita * tanycita * glia limitans sejtjei
*adeno* corpus hipofízis pineale gliasejtjei csillagsejtjei
GLIA: gyűjtőfogalom !!! “gliák”
* rezidens mikroglia bevándorolt makrofágok
ependyma *ependymociták
*ependymaszervek sejtjei *choroid plexus hámsejtjei
perivaszkuláris
* enterális gliasejtek
periszinaptikus
pericelluláris perinodális asztrociták
Szatellitasejtek
http://neurolex.org/wiki/Sao792373294
Satellite glial cells (SGCs)
- a neuronok sejttestjéhez közvetlenül illeszkedő sejtek - PNS-ben a ganglionokban - asztrocitákhoz hasonló funkciók PNS-ben - neural crest eredetűek
Gu, Huang 2010
Afferent-stimulated ATP release from the soma of a Dorsal Root Ganglion neuron and the excitatory (red arrow) and inhibitory (black arrow) control of the neuronal activity by SGCs.
Szatellitasejtek Satellite glial cells (SGCs)
Érző neuron – SGC unit. A: egér DRG, SGC sejtek neuronok körül. A neuronSGC egységeket kötőszövet (ct) választja el . *: nem myelinált axonok Schwann sejtekkel körülvéve. sc: SGC. B: érző ganglion sematikus szerkezete.
GS+ (glutamin szintáz) szatellitasejtek, nyíl: sejttestjük Hanani 2005
Schwann sejt
axon Schwann cells forming myelin - myelinálás a periférián sheathes around axons. - egy Schwann sejt – egy axont myelinál
- minden internodus egy sejthez tartozik - neural crest eredetűek - 4 típus: - myelináló (nagy átmérőjű axon körül) - nem myelináló (kis axonnal kapcsolatos sejt - axon-kötegeket különít el) - periszinaptikus (neuromuszkuláris) - terminális (érzőidegek)
nucleus node of Ranvier
Schwann sejt
Periférián
nem-myelinált axon
http://www.wesapiens.org/file/2109169/Myelinated+nerve
myelinált axon, Schwann sejttel
Schwann sejt
mitokondrium
Nem myelinált axon, csak egy egyszerű Schwann membránnal körbekerítve
kollagén rostok
Schwann sejt Schwann sejtek neural crest eredetűek, a növekvő axonok mentén vándorolnak. A korai Schwann prekurzorok axonális kontakt nélkül nem élnek túl.
Nave, Schwab 2005 Corfas, Ramsay 2003
(1) Schwann cell progenitors proliferate and populate axon bundles (2) immature Schwann cells face a binary choice: (3) they either stay tightly associated with several axons to form a Remak bundle
(4) or alternatively they single out larger axons and differentiate into myelinating Schwann cells (5) The entire path of Schwann cell development and myelination is remote controlled by the neurons through expression of the neuregulin-1 on the axonal surface.
Schwann sejt
Myelin
P2, protein 2 - FABP család tagja - myelin citoplazmatikus oldalán expresszálódik - talán intracelluláris zsírsavtranszport ban játszik PLP/DM20 - Van PNS-ben is, de itt funkciója ? - PLP-KO egér: PNS myelináció OK MAG - periaxonális Schwann sejt membránban - funkciója is mint a CNS-ben: axon/myelin kapcsolat („axon-recognition”, adhézió, myelin-integritás fenntartása)
MBP - jelen van, de nem olyan fontos, mint CNS-ben - shiverer mutánsban CNS hypomyelinált de PNS nem Verrkhratsky, Butt 2007
Schwann sejt
PMP22, Peripheral myelin protein 22 - tetraspan membrane glycoprotein - trembler mutáns (PMP22 pontmuációk): PNSscpecifikus dismyelináció (P0 KO-hoz hasonló) - PMP22 KO: először hypermylináció majd demyelináció - myelináció kezdeti lépéseit, majd a myelinhüvely vastagságát és stabilitását is szabályozza - valószínűleg integrin/laminin kötésben is részt vesz
P0, Peripherial myelin protein zero - glycoprotein, IgCAM szupercsalád tagja - PNS myelin 50% -a - Schwann-sejt specifikus (ODC nem expresszálja) - myelin lamellák adhéziójáért felel (mint PLP CNS-ben) - P0 KO egerek: komoly hiponyelináció és axondegeneráció - bár a myelinképzés kezdeti lépései nem értintettetek
P0-PMP22: ec. heterophilic interaction P0-P0: homophilic interaction
http://structbio.vanderbilt.edu/sanders/Research_Julia_Ver_1/Research.html
Bell, Haites 1998
http://adc.bmj.com/content/78/4/296.full
Piros kör: Schwann sejt magja
Schwann sejt Schwann cells (blue) form myelin by wrapping an inner process (arrow) around an axon (orange); initially loose wraps later compact. The entire axon– Schwann cell unit is surrounded by a basal lamina (gray). Schwann cells have two very distinct surfaces: the adaxonal membrane contacting the axon and the abaxonal membrane contacting the basal lamina.
Taveggia 2007
Krinke 2000
Rat sciatic nerve, teased fiber technique. Sudan black. Nyílhegy: nodes of Ranvier; Szaggatott vonal: Schmidt-Lanterman incisures („rés”) – ez PNS-re jellemző, CNS-ben ritka !! Oligodendroglia CNS-ben: nincs bazális membrán !!
Goodenough, Paul 2003
Schwann sejt Cajal bands are cytoplasm-filled channels that lie underneath the plasma membrane of the Schwann cell. Cajal bands contain microtubules that participate in the delivery of mRNA from the nucleus to distal sites at which it is translated.
Court 2004
a, Longitudinal and transverse protoplasmic bands stained with silver by Ramón y Cajal (Cajal bands). b, Teased fibres double-labelled with TRITC–phalloidin (actin) and an antibody against DRP2 (dystrophin related protein 2). Schwann cell cytoplasm is excluded from spheroidal clusters immunopositive for DRP2. c, Immunostaining of fibres for the Schwann cell cytoplasmic protein S100.
Sherman 2005
Periaxin
- PNS-specifikus glycoprotein, S és L-periaxin izoformák - L-periaxin: Schwann sejt cytoszkeleton-bazális membrán kapcsolat - érett myelin-hüvely stabilizációja „Teased fibers”, adult mouse - mutációja: Charcot-Marie-Tooth disease sciatic nerve, most superficial layer of the Schwann cell membrane. α-DG: a-disztroglikán; β-DG: b-disztroglikán; Drp2 : dystrophin related protein 2
Schwann sejt
Court 2011
Schwann cell abaxonal domains. Appositions, Cajal-bands.
Schwann sejt
Connexin32 - főleg paranodális régióban és a SchmidtLanterman incisures – ban - rés-kapcsolatok a myelinben (SmidhtLanterman incisures) - ÉS Schwann sejtek között is - X-kromoszómás Cx32 mutációk: CharcotMarie-Tooth disesaseben - Cx32 KO egér hasonló fenotípus
Compact myelin: halvány lila, ami teljesen leszigeteli az axont, citoplazma-mentes
Non-compacted myelin: sötét lila, csatornarendszer, melyen át a periaxonális térhez metabolitok juthatnak el: - SLIs: Schmidt–Lanterman incisures és paranodális régiók Nave 2010
Olfactory nerve ensheating cells (ONEC, OEC) Rágcsáló szaglórendszer
Puche AC.
feromonok !
Bulbus olfactorius
Olfactory nerve ensheating cells (ONEC, OEC)
Boyd 2005
Olfactory receptor neuronok (ORN) bipoláris neuronok, dendritjük az orrüreg felé nyúlik, sok csillót bocsátva a szaglóhámot borító nyálkarétegbe. Axonjaik a szaglóideget alkotják, melyet ONEC sejtek kísérnek egészen a bulbusig. Olfaktorikus axonok a glomerulusokban mitrális sejtek dendritjeivel képeznek szinapszisokat. Az ONEC sejtek ezen axonokat borítják. A dendriteket asztrocita nyúlványok fedik.
Raisman 2011
Olfactory nerve ensheating cells (ONEC, OEC) Cross-section of the embryonic chicken olfactory bulb showing neural crest-derived olfactory ensheathing cells. Axons; lowaffinity neurotrophin receptor
Clair Baker
C: Olfactorikus lamina propria. OEC sejtmagok jellegzetesen oválisak. 1: OEC sejtek egy nagy köteg nemmielinált olfaktorikus axon közelében. 2: Egy nagyobb myelinált axon. 3: Sok nem myelinált axon. FB: fibroblasztok
Boyd 2005
Olfactory nerve ensheating cells (ONEC, OEC)
GFAP+, S100b+, nestin+, vimentin+ fagocitálnak !
- szaglóideg-regenerációért felelős sejtek, egész életen át (fagocitotikus és antiinflammatorikus szerep) - implantációjukkal próbálkoznak pl. gerincvelősérüléseknél Olfactory Ensheathing Glia (Sox10, Purple) surrounding the olfactory nerve which runs between receptor cells in the nose (right) and the brain Regrowth of nerve fibres across a lesion of the rat corticospinal tract transplanted with olfactory ensheathing cells. Reparative effect of olfactory ensheathing cells (OEC) and their associated olfactory nerve fibroblasts (fbl) on severed corticospinal axons. (a) During the first week, the axons advance, intimately surrounded by OECs and flanked by advancing fibroblasts. (b) During the third and fourth weeks, the axons have proceeded through the transplant, where they are now myelinated (myel) by OECs, thus forming a bridge from the oligodendrocytic myelin territory (oli) at the cut, proximal end all the way through the transplant to re-enter the oligodendrocytic territory at the distal end. Raisman 2006
http://thenode.biologists.com/wellcome-to-the-node/4_10x_sox10_e5-5_os/
Ependimasejtek
3. kamra fala, 32 hetes fetus
Csillófejlődés a laterális kamrában P0-P10. P10: érett állapot Tissir 2010
Gerincvelő, hibás ciliogenezis: hydrocephalus központi csatorna http://missinglink.ucsf.edu/lm/introductionneuropat hology/Response%20_to_Injury/EpendymalCells.htm http://vanat.cvm.umn.edu/neurHistAtls/pages/glia6.html
- agykamrákat és a gerincvelő centrális csatornáját bélelő epitélsejtek - köbhám - mikrobolyhok és 1-több csilló: liquor keverőáramai
Scanning electron micrograph of the ciliated ependymal lining of the floor of the 4th ventricle of a 12-d-old Wistar rat. The 1-cm bar on the photograph is equivalent to a length of 1.28 μm O Callaghan és mtsai., 1999; Luo és Conover 2008
Neuroblast migration parallels cerebrospinal fluid (CSF) flow India ink
Cell migration CSF flow
Sawamoto, Alvarez-Buylla et al. 2006
Neuroblast migration parallels cerebrospinal fluid (CSF) flow
Camera lucida drawing n=25 egérből !
Neuroblasts labeled with a retrovirus encoding alkaline phosphatase Sawamoto, Buylla et al. 2006
Neuroblast migration parallels cerebrospinal fluid (CSF) flow
Wild type
PSA-NCAM staining Tg737orpk mutant mice: hypomorphic allele for Polaris, which is essential for normal ciliogenesis
Sawamoto, Buylla et al. 2006
Choroid plexus kaudálisan: Slit2-t termel, ependyma Slit2 gradienst alakit ki: kemorepulziv hatás, migráció orientációjának irányítása !!
Ependima – choroid plexus
CP 3 kompertmentuma: - vaszkuláris zóna (20% of tissue volume), - intermedier intersticiális zóna (15% of tissue volume): főleg intersticiális folyadék (ISF) - Külső epitélsejt – gyűrű (65% of tissue volume)
(mouse) cryofractured preparation of the choroid plexus
Johanson 2011 http://visualsunlimited.photoshelter.com /image/I0000OTV7u.m4qeg
Richard Kessel
Lateral ventricle Ventricle wall epenyma
lv cp
cp epenyma
50um
RALDH2: RA Production
S100A10
b-gal
150mm http://www.abcam.com/S100A10-antibody-ab50737.html#ab50737if.gif
Ependima – choroid plexus
1918, Gray’s anatomy
http://www.sci.uidaho.edu/med532/choroid.htm http://neuromedia.neurobio.ucla.edu/campbell/nervous/wp.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Choroid_plexus
Ependima – choroid plexus
N: nucleus V: ventricle L: lipid droplet blue arrow: microvilli red arrow: cilia
Ependima – choroid plexus
The free cellular surface of the choroid plexus. Note numerous microvilli (asterisk). Scale = 1 µm. (Rat, lateral ventricle.) http://synapses.clm.utexas.edu/atlas/4_1.stm
Ependima – choroid plexus
-
3.-4. kamra velőcső (neuroektodermális) eredetű egyrétegű köbhám intercelluláris rések: tight junction szabad felszínén mikrobolyhok aktív ion/metabolit transzport vízre szabadon permeábilis (és alkoholra és koffeinre) - nem permeábilis: fehérjékre; fehérjekötött hormonokra, drogokra; erősen hidrofíl anyagokra (Na+, K+) – itt spec. carrier-mediált transzport
http://imueos.wordpress.com/2010/10/16/blood-brainbarrier/
Ependima
Markerek (well..)
- egér gerincvelői ependyma Nkx6.1 expresszáló ventrális neuroepitél sejtekből származik - egér előagyi ependyma radiális glia eredetű GFAP, vimentin, cytokeratin - intermedier filamentumok RIL, Reversion-induced LIM - citoszkeleton-reguláció Tight junction proteins, CAMs – élekor/lokalizáció függően Type I-III kollagén, fibronektin, laminin, utrophin, alphadystrobrevin, beta-dystroglycan - bazális membránban, BM-mel kapcsolatban S100B -jelen van ependymában Csillók – csilló proteinek Del Bigio 2010
VEGF, vascular endothelial growth factor - appears to be involved in ependymal stability - inhibition of VEGF in mice leads to disappearance of microvilli FGF2, HGF, GDNF, CTGF, IGFBP, BDNF, NT-4/5, Noggin, CD133, MAGI-3 kináz - termelés bizonyos életkorokban/ependyma szubpopulációkban Cx26, Cx30, Cx43, Cx45
AQP4, Aquaporin 4 Glucokinase - inzulin-reszponzív enzim -
pancreas b-sejtekben glükóz-szenzor
GLUT1-4, glucose transporters - facilitative glucose carriers - water flux too Monocarboxylate transporters (MCT) - uptake and release of lactate, pyruvate, and ketone bodies
Ependima - Ependyma: Őssejt ??? ... (SVZ oly közel...) Végdifferenciáltak vagy képesek de-differenciálódni ?
Jonas Frisen
1992, Reynolds, Weiss
Richards, L. J., Kilpatrick, T. J. & Bartlett, P. F. De novo generation of neuronal cells from the adult mouse brain. Proc. Natl Acad. Sci. USA 89, 8591–8595 (1992).
Mezodermális eredetű sejtek
Mikroglia
microgliasejtek aktivációja
Mikroglia
Jung S., Littman DR. et al MCB 2000 20(11):4106-14.
