Cajal-Retzius hücresi - Cajal–Retzius cell
| Cajal-Retzius Hücresi | |
|---|---|
 1891'de Santiago Ramón y Cajal tarafından çizilen Cajal-Retzius hücreleri
| |
| tanımlayıcılar | |
| NeuroLex Kimliği | nlx_cell_20081206 |
| Nöroanatominin anatomik terimleri | |
Cajal-Retzius hücreleri ( CR hücreleri ) (aynı zamanda Cajal'ın Horizontal hücreleri olarak da bilinir ) , gelişimsel serebral korteksin marjinal bölgesinde/katman I'inde ve farklı beyin hücrelerinin olgunlaşmamış hipokampüsünde morfolojik ve moleküler olarak farklı reelin üreten hücre tiplerinin heterojen bir popülasyonudur. türler ve embriyogenez ve doğum sonrası yaşam sırasında farklı zamanlarda.
Bu hücreler iki bilim adamı, Santiago Ramón y Cajal ve Gustaf Retzius tarafından iki farklı zamanda ve farklı türlerde keşfedildi . Gelişmekte olan beyinde neokorteks ve hipokampus içindeki birçok bölgede ortaya çıkarlar . Oradan, Cajal-Retzius (CR) hücreleri, korteksin I tabakasından kaynaklanan marjinal bölge boyunca göç eder.
Bu hücreler gelişmekte olan beynin doğru organizasyonunda yer aldığından , CR hücrelerinin nörogelişimsel bozukluklarda, özellikle şizofreni , bipolar bozukluk , otizm , lisensefali ve temporal lob epilepsisinde rol oynadığını gösteren birkaç çalışma vardır .
Gelişim
1971 yılında yetişkin korteksinde CR hücresi bulmanın bu hücrelerin sabit sayısı nedeniyle çok zor olduğu ve beyin büyüdükçe bu hücreler arasındaki mesafenin artması nedeniyle büyük bir gözlem yapılmasını gerektirdiği anlatılmıştır. Bu hücrelerden birini bulmak için bir dizi hazırlık. Farelerde, CR hücreleri gelişimin çok erken safhalarında üretilir ve 10,5 ila 12,5 embriyonik gün arasında ortaya çıkar.
Cajal-Retzius hücrelerinin , kortikal nöroepitelyumdaki preplakanın yüzeysel bir tabakası olan marjinal bölgede teğetsel olarak göç ettiği açıklanmıştır . Göç ve hücrenin varış yeri.
Çalışmalar, Cajal-Retzius hücrelerinin hem neokortekste hem de hipokampusta farklı kökenlere sahip olduğunu göstermiştir . Neokortekste lokal palyum ventriküler bölgeden, ventral palyumun pallial-subpalyal sınırından, septumdaki bir bölgeden, kortikal kenardan ve retrobulbar ventriküler bölgeden köken alırlar .
2006'da fare hücrelerinde meninkslerin kortikal kenardaki CR hücrelerinin göçünü kontrol ettiği gösterildi. Septumdan ve pallial-subpallial sınırdan bu nöronların alt popülasyonları, homeodomain transkripsiyon faktörü Dbx1'i eksprese eder ve medial, dorsolateral ve piriform kortekse göç eder ve diğer alt popülasyonlardan (Dbx1 negatif) genetik olarak farklı olsa da, hepsi aynı morfolojik ve elektrofizyolojik özelliklere sahiptir, CR hücrelerinin farklı kökenlerine rağmen.
İşlev
Cajal-Retzius hücreleri, gelişmekte olan beynin organizasyonunda yer alır. 1998'de piramidal neokorteksten ve olgunlaşmamış beynin diğer bölgelerinden olgunlaşmamış nöronlar, GABA-A ve glisin reseptör aktivasyonunun neden olduğu CR hücrelerinin membran depolarizasyonlarını gösterdi. 1994 yılında, CR hücrelerinin bir alt popülasyonunun GABAerjik olduğu (verici olarak GABA kullanılarak) gösterildi.
2003 yılında, kemirgenler ve primatlardaki CR hücrelerinin glutamaterjik olduğu gösterildi (verici olarak glutamat kullanılarak). İmmünohistokimyasal çalışmalar (biyolojik dokulardaki antijenlere spesifik olarak bağlanan antikorlar ilkesinden yararlanarak antijenlerin saptanması), CR hücrelerinin GABA-A ve GABA-B reseptörlerini, iyonotropik ve metabotropik glutamat reseptörlerini, veziküler glutamat taşıyıcılarını ve bir dizi farklı kalsiyum- kalbindin, kalretinin ve parvalbumin gibi bağlayıcı proteinler. CR hücreleri, reelin (RELN), LIS1, EMX2 ve DS-CAM gibi kortikogenezde önemli olan birkaç geni ifade eder. CR hücreleri, hücre ölümü ve hayatta kalmasında rol oynayan p53 ailesinin bir üyesi olan p73'ü seçici olarak eksprese eder.
CR hücreleri , farelerde sinaptik temaslar oluşturan erken bir serotonerjik girdi alır.
2001 yılında, marjinal bölgedeki CR hücrelerinin elektrofizyolojik parmak izlerine sahip olduğu bulundu. Tüm hücre yama-kelepçe çalışmaları (hücrelerdeki tek veya çoklu iyon kanallarının çalışmasına izin veren elektrofizyolojide laboratuvar tekniği), eşik üstü depolarize edici akım darbesi tarafından enjekte edilen CRN'nin tekrarlayan bir ateşleme modunu ve hiperpolarize edici bir akım darbesi tarafından enjekte edilen hücrelerin, ifade ettiğini gösterdi. hiperpolarizasyonla aktive olan bir içe doğru akım (H-akımı).
2006'da klorür içeren yama-kelepçe elektrotları kullanılarak, P0-P2 sıçan serebral korteksindeki CR hücrelerinin yaklaşık %30'unda spontan postsinaptik akımlar (PSC'ler) kaydedildi. Bu sPSC'ler, P4'te yaklaşık %10'a düştü, bu da CR hücrelerinin daha fazla geliştirme sırasında işlevsel olarak bağlantısının kesildiğini gösterir. bu sPSC'ler, GABA-A reseptörlerinin ışığa duyarlı rekabetçi bir antagonisti olan bicuculline tarafından geri dönüşümlü olarak bloke edildi ve bu sPSC'lerde GABA-A reseptörlerinin aktivasyonunu düşündürdü. Ayrıca, bu sPSC'lerin frekansı ve genliği, sinirlerdeki aksiyon potansiyellerinin ateşlenmesini engelleyen tetrodotoksinden etkilenmemiştir , bu da bu sPSC'lerin presinaptik aksiyon potansiyellerinden bağımsız olduğunu gösterir .
Beyin gelişimi
CR hücrelerinin hücre dışı matris proteini salgılayan Reelin kritik de dahil olmak üzere, bir sinyal yolu üzerinden radyal nöronal göç kontroluyla ilgilidir, reseptör lipoprotein çok düşük yoğunluklu (VLDLR), apolipoprotein E reseptör tip 2 (ApoER2) ve sitoplazmik adaptör protein devre dışı 1 (Dab1). Farelerde erken kortikal gelişmede, DAB1, VLDLR ve ApoER2 ait mutasyonlar denilen benzer anormal fenotipleri oluşturmak Makarası benzeri fenotipi. Beyin gelişiminde, dıştan içe gradyan oluşturma, eğik bir yönelimde hücreler oluşturma gibi birkaç anormal işlem gerçekleştirir. Bu nedenle, CR hücreleri iki süreci kontrol eder: radyal gliadan ayrılma ve kortikal katmanların oluşumunda somal translokasyon. Ek olarak, makara tipi ayrıca Purkinje hücre plakasının (PP) ve alt olivary kompleksinin (IOC) zayıf bir organizasyonunu gösterir.
Klinik önemi
Migrasyondaki problemler, özellikle reelin üretiminin eksikliğinden kaynaklananlar, beyin gelişimini etkileyebilir ve beynin normal işleyişinde bozukluklara yol açabilir.
1950'lerde, makaralı mutant fare, Falconer tarafından doğal olarak oluşan bir mutant olarak tanımlandı. Nöronal göç ve sonuç olarak serebellum , hipokampus ve serebral korteksteki sitomimarideki problemlerle ilişkili olduğu keşfedilen ataksi, tremor ve hipotoni gibi bazı davranışsal anormallikler sergiler .
Daha sonra, bu bozukluklara neden olan mutasyonun, gelişmekte olan beyindeki Cajal-Retzius hücreleri tarafından salgılanan bir glikoprotein olan reelin'i kodlayan RELN geninde yer aldığı bulundu. Bu protein, nöronların geçişi için bir durdurma sinyali görevi görerek, nöronların katmanlarındaki konumlarını ve oryantasyonunu içten dışa gelişim modeline göre kontrol ediyor gibi görünüyor. Mutasyon gerçekleştiğinde reelin ifadesi azalır ve bu sinyal o kadar güçlü değildir, bu nedenle beyindeki ilk nöronların göçü doğru yapılmaz. Makarası mutantı nöropsikiyatrik bozuklukların çalışma için bir model olarak, nedeniyle özellikleri, kullanılmıştır.
- Alzheimer hastalığı olan kişilerin beyinlerinde Cajal-Retzius hücrelerinin sayısı (olgunlaştıktan sonra ve yetişkinlikte oldukça azalır), normal beyinlere kıyasla daha da azalır; morfolojileri de değişir, yani bu hücreler ve diğer nöronlar arasındaki sinaps sayısını azaltan dendritik ağaçlandırmalarında önemli bir azalma vardır. Cajal-Retzius hücreleri, beynin laminer desenlenmesi için önemli olduğundan, bunların kaybı, bu hastalığın bazı semptomlarını açıklayabilen, assosiasyon korteksinin mikrokolumnar topluluklarının ilerleyici bozulması ile ilişkili olabilir.
- Şizofreninin nörogelişimsel kökenli olduğu düşünülmektedir, yani gelişmekte olan beynimizde gebeliğin birinci ve ikinci üç aylık dönemi arasında patolojik nöral devrelerin aktivasyonunu koşullandırabilen ve yaşamın ilerleyen dönemlerinde semptomlarına yol açan olaylar vardır. Anormal beyin laminasyonunun şizofreninin olası nedenlerinden biri olduğu varsayılmıştır.
- Şizofreni hastalarının yanı sıra bipolar bozukluğu olan hastaların beyinlerinde glikoprotein reelinin %50 oranında aşağı regüle olduğu gösterilmiştir. Otizmli hastaların beyinlerinde neokorteksteki yapısal anormallikler ve azalan reelin seviyeleri, CR hücrelerinin bu bozuklukta rol oynadığını düşündürmektedir.
- Lizensefali , gebeliğin birinci ve ikinci trimesteri arasında giral ve sulkal gelişimin olmamasına neden olan kusurlu nöronal göçün yanı sıra beyne pürüzsüz bir görünüm veren yanlış laminasyondan kaynaklanır. 2003 itibariyle, ilk keşfedilen LIS1 ve RELN dahil olmak üzere lisensefali ile ilgili beş gen vardı. Görünüşe göre Cajal-Retzius hücreleri, bu genin ürünü, reseptörleri ile reelin etkileşimine müdahale etmesine rağmen, LIS1 genindeki mutasyonlardan etkilenmez. RELN genindeki mutasyonlar, hastalarda gelişimsel gecikme, hipotoni, ataksi ve nöbetler gösterdiği serebral hipoplazi ile birlikte lizensefalinin otozomal formunda ortaya çıkar ve bunlar, reeler mutantı ile ilişkili olabilecek semptomlardır .
- Temporal lob epilepsisi , yetişkin yaşamında yüksek sayıda Cajal-Retzius hücresi ile karakterize edilir ve bunun sözde sürekli nörogenez ve göçe neden olduğu ve dolayısıyla bu bozukluğu karakterize eden nöbetlere neden olduğu varsayılır.
Tarih
1891'de Santiago Ramón y Cajal , gelişmekte olan marjinal lagomorf bölgesinin histolojik bir preparasyonunda bulduğu ince yatay bipolar hücreleri tanımladı. Bu hücreler daha sonra Gustaf Retzius tarafından 1893 ve 1894 yıllarında orta gebelik döneminde insan fetüslerinin marjinal bölgesinde buldukları hücrelere homolog olarak kabul edildi. O, bu hücreleri büyük, yatay, bazen dikey olarak yönlendirilmiş somalara sahip olarak tanımladı. pia'dan.
Daha sonra 1899'da Cajal, term ve yenidoğanda insan fetüsünün I. tabakasındaki nöronları çizdi. Hücreler pia'ya daha yakın yerleştirilmiş ve daha küçük, genellikle üçgen veya piriform somata ve artan dallardan yoksun ve daha önce Retzius'un tarif ettiği hücrelerden daha yüzeysel bir konuma sahip daha az karmaşık süreçler sergilemiştir, Hücrelerin farklı morfolojileri ve Cajal ve Retzius'un farklı gelişim dönemlerinde farklı türleri kullanması, Cajal-Retzius hücrelerinin tanımı hakkında tartışmalara yol açmıştır. Aslında insan ve makak korteksinde ileri gelişim evrelerinde gerçekleştirilen immünohistokimyasal çalışmalar, hücreleri Cajal'ın tarif ettiği hücrelere daha çok benzer şekilde görselleştirir.
Buna karşılık, insanlarda orta gebelik dönemiyle ilgili 1994 yılındaki çalışmalar, Retzius tipine daha yakın hücreleri tanımlamaktadır.
Cajal ve Retzius tarafından yapılan ilk açıklamalar neokortekse atıfta bulundu , ancak 1994'ten beri hipokampusun marjinal bölgesinde benzer hücreler bulundu .
Daha sonra çeşitli çalışmalar, reelin üretiminden Cajal-Retzius hücrelerinin sorumlu olduğunu kanıtladı.
1999'da Meyer, Cajal-Retzius hücrelerini hipokampusun marjinal bölgesindeki Reln-immünoreaktif nöronların ailesi olarak gevşek bir şekilde tanımladı, böylece öncü nöronlar, aynı bölgeye yerleşen Reln-negatif preplate türevleri ve 1998'de zaten tanımlamış olduğu subkortikal alana projelendirdi. Ayrıca kemirgenlerin marjinal bölgesindeki daha basit morfolojilere sahip daha basit hücreleri de tanımladı.
2005 yılında, heterojen transkripsiyon faktörlerinin ve yeni orijin bölgelerinin keşfi, gelişmekte olan korteksin farklı bölgelerinde Cajal-Retzius hücrelerinin farklı alt popülasyonları olduğunu ortaya koydu.
2017 itibariyle net bir sınıflandırma şeması oluşturulmamıştır.