Powstawanie komórek grzebieni nerwowych i ich migracja

Question 1

Jak nazywany jest grzebień nerwowy?

Answer 1

“czwarty listek zarodkowy”, “nowa głowa”

Question 2

Komórki grzebieni nerwowych są…

Answer 2

Przejściową populacją komórek

Question 3

Gdzie powstają komórki grzebieni nerwowych?

Answer 3

Powstają na pograniczu płytki nerwowej i ektodermy pokrywającej/pokrywkowej, początkowo tworzą podłużne pasmo komórek rozciągające się od okolicy mózgowej do okolicy ogonowej cewy nerwowej (wkrótce pasmo to ulega segmentacji odpowiadającej somitoml

Question 4

Czym komórki grzebieni nerwowych wyróżniają się od komórek sąsiednich?

Answer 4

Mają większą średnicę i bardziej owalny kształt niż komórki sąsiednie

Question 5

Właściwości fizjologiczne komórek grzebieni nerwowych

Answer 5

• Zdolność do migracji
• Multipotencjalność
• Charakterystyczna ekspresja licznych, swoistych genów

Question 6

Jak powstają komórki grzebieni nerwowych?

Answer 6

Komórki te powstają przez wzajemne oddziaływanie płytki nerwowej i ektodermy pokrywającej (i prawdopodobnie sąsiedniej mezodermy)

Question 7

Jakie pochodzenie mają grzebienie?

Answer 7

Neurosomatyczne

Question 8

Z komórek grzebieni nerwowych powstają?

Answer 8

1. Wszystkie zwoje rdzeniowe
2. Większość zwojów czuciowych
3. Zwoje współczulne i przywspółczulne
4. Skupienia komórek chromatochłonmych, z których największe stanowią nadnercza
5. Lemoblasty (komórki Schwanna) w nerwach obwodowych
6. Komórki wewnątrztorebkowe otorbionych zakończeń nerwowych czuciowych
7. Komórki barwnikowe skóry (melanocyty)
8. Komórki ektomezenchymy

Question 9

Etapy powstawania grzebieni nerwowych

Answer 9

Indukcja - Specyfikacja/Różnicowanie - Emigracja

Question 10

Wymień czynniki indukcyjne

Answer 10

Indukcyjne czynniki ektodermalne: białka morfogenetyczne kości (BMPs) oraz Wnts
Indukcyjne czynniki mezodermalne: Czynnik wzrostu fibroblastów (FGF-8)?

Question 11

Funkcja indukcyjna BMPs

Answer 11

Może zależeć od ich lokalnej koncentracji:

• wysoki poziom - powstawanie ektodermy powierzchniowej
• niski poziom - powstawanie tkanki nerwowej
• pośredni poziom - indukcja grzebienia nerwowego

Question 12

Komórki grzebieni nerwowych wykazują ekspresję… (etap specyfikacji)

Answer 12

… Czynników transkrypcyjnych: snail1 i snail2 - niezbędne by komórki grzebienia nerwowego odseparowały się od formującej się cewy nerwowej i emigrowały jako komórki neuromezenchymalne

Question 13

Istotną rolę w zmianie charakteru komórek grzebienia nerwowego z nabłonkowych do mezenchymalnych jest…

Answer 13

… Utrata adhezji międzykomórkowej - utrata cząsteczek adhezji komórkowych jak: N-CAM, E-kadhedryna, N-kadhedryna (etap emigracji)

Question 14

Migracja komórek grzebieni nerwowych

Answer 14

Po opuszczeniu cewy nerwowej, komórki grzebienia nerwowego początkowo wędrują do środowiska wolnego od komórek ale bogatego w składniki macierzy zewnątrzkomórkowej.
Na migrację mają wpływ zarówno właściwości komórek grzebieniowych jak i cechy środowiska zewnętrznego

Question 15

Składniki macierzy zewnątrzkomórkowej ułatwiające migrację

Answer 15

Fibronektyna, laminina, tenascyna, kolagen IV (błona podstawna)

Question 16

Molekuły hamujące migrację

Answer 16

Siarczan chondroityny (w proteoglikanach), PNA binding molecules, F-spodin, Ephrin

Question 17

Różnice w migracji

Answer 17

Komórki grzebienia nerwowego w obrębie głowy i tułowia podążają odmiennymi ścieżkami migracyjnymi.
Somit - część przednia: komórki grzebienia nerwowego wnikają i wiele z nich tworzy zwoje czuciowe
Somit - część tylna: ekspresja Ephrin B1 + tylna część sklerotomu zawiera siarczan chondroityny > odpychanie komórek grzebienia nerwowego

Question 18

Co kontroluje różnicowanie komórek grzebieni nerwowych?

Answer 18

Hipoteza 1.
-wszystkie komórki grzebieni nerwowych mają taki sam potencjał
-ich różnicowanie jest całkowicie zależne od środowiska w którym migrują i w którym się osiedlają
Hipoteza 2.
-komórki grzebieni nerwowych są zaprogramowane pod kątem różnicowania się
-poszczególne komórki są faworyzowane a inne hamowane do dalszego różnicowania się podczas migracji

Question 19

Jaka jest korelacja między czasem migracji komórek grzebienia nerwowego z cewy nerwowej a ich potencjałem do różnicowania się?

Answer 19

1. Komórki, które jako pierwsze zaczynają migrować - potencjał do różnicowania się w kilka typów komórek
2. Komórki które zaczynają migrować później - Zdolność do różnicowania tylko w te struktury zlokalizowane w części grzbietowej (np. zwoje kręgowe); komórki te nie różnicują się w neurony współczulne ani w rdzeń nadnerczy
3. Komórki które migrują jako ostatnie - mogą się różnicować jedynie w komórki pigmentowe

Question 20

Migracja z regionu głowowego i tułowiowego

Answer 20

Głowowy region- neurony parasympatyczne, które produkują acetylocholinę
Tułowiowy region - neurony sympatyczne, które produkują norepinfrynę
Los komórek nerwowych w obrębie jednej ścieżki migracyjnej nie jest jednak nieodwracalny!

Question 21

Plastyczność różnicowania się komórek

Answer 21

Wczesne komórki grzebieni nerwowych segregują się na linie pośrednie, które zachowują możliwość różnicowania się na kilka, ale nie wszystkie typy poszczególnych fenotypów

Question 22

Komórki grzebienia nerwowego powstają w wielu regionach wzdłuż osi czaszkowo - ogonowej. Można je podzielić na:

Answer 22

• czaszkowe - wywędrowują z 3 pierwszych pęcherzyków mózgowych
• wagalne - wywędrowują z pierwszych 7 somitow - rombomerow okolicy nerwu błędnego i rdzenia przedłużonego, wyróżnia się wśród nich sercowe komórki grzebienia nerwowego
• tułowiowe - wśród nich końcowe krzyżowe komórki grzebienia nerwowego

Question 23

Tułowiowe komórki grzebienia nerwowego

Answer 23

Od poziomu 6 somitu do najbardziej ogonowych somitów.
3 główne ścieżki migracyjne:
- brzuszna - początkowo pomiędzy sklerotomem a cewą nerwową; uczestniczą w tworzeniu nadnerczy oraz sympatycznego układu nerwowego
- brzuszno-boczna - pomiędzy dermatomiotomem i sklerotomem. Tworzą zwoje czuciowe
- grzbietowo-boczna - pomiędzy ektodermą powierzchowną a dermatomiotomem, potem wnikają do ektodermy jako melanocyty

Question 24

Wagalne komórki grzebienia nerwowego

Answer 24

Pochodzą z pierwszych 7 somitów okolicy nerwu błędnego i rdzenia przedłużonego.
Wyróżnia się wśród nich:
*wagalne komórki - w kierunku jelit; od poziomu 1 do 7 somitu i migrują do rozwijającego się jelita jako prekursor unerwienia parasympatycznego przewodu pokarmowego
*sercowe - biorą udział w tworzeniu przegrody aortalno-płucnej; emigrują z grzebienia nerwowego od przedniej części tyłomozgowia do poziomu 5 somitu w kierunku rozwijającego się serca i łuku aorty

Question 25

Czaszkowe komórki grzebienia nerwowego

Answer 25

Dają początek wielu typom komórek i tkanek takich jak tkanka łączna oraz tkanka kostna. Tkanki powstające z tych komórek stanowią większość tkanek twardych i miękkich tworzących twarz

Question 26

Zaburzenia związane z komórkami grzebienia nerwowego

Answer 26

Neurokryskopatie

• proste: CHOROBA HIRSCHPRUNGA - pewien odcinek jelita grubego pozbawiony komórek zwoju przywspółczulnego
• złożone: neurofibromatoza typu 1, zespół DiGeorge’a ( delacja chromosomu 22q11, wady wrodzone serca, prawostronny łuk aorty, rozszczep podniebienia, małe oczy, małżowiny uszne nisko, szeroki rozstaw oczu, zaburzenia w rozwoju grasicy, przytarczyc, trudności w uczeniu się), zespół Waardenburga (mutacja genu pax, ubytek w przegrodzie międzykomórkowej, krótka szpara powiekowa, szeroka i wysoka nasada nosa, albinizm, gluchota, choroba Hirschprunga
• płodowy zespół alkoholowy - wady nerek, wady serca, spłaszczona twarz, wąska szpara powiekowa, wygładzona rynienka podnosowa, cienka warga górna, upośledzenie umysłowe