Gliális sejttípusok az idegrendszerben

neuronok neuroglia erek falát és agyhártyákat alkotó sejtek

neuroektodermális eredet

(kivéve mikroglia) mezodermális eredet

asztroglia oligodendroglia mikroglia ependyma

* asztrociták

* glia limitans sejtjei

* Bergmann glia

* radiális glia

perivaszkuláris

*ependymociták

*ependyma-

szervek sejtjei

*choroid plexus

hámsejtjei

* rezidens

mikroglia

bevándorolt

makrofágok

* oligodendrociták

* szatellitasejtek

* NG2 sejtek

* olfactory nerve

ensheating

cells (ONEC)

* tanycita

* Müller glia

* pituicita * corpus

pineale

gliasejtjei

*adeno-

hipofízis

csillag-

sejtjei

* enterális

gliasejtek

Gliális sejttípusok az idegrendszerben

* Schwann sejtek

pericelluláris

perinodális asztrociták

* II. típusú asztrociták

periszinaptikus

GLIA: gyűjtőfogalom !!! “gliák”

Szatellitasejtek

- a neuronok sejttestjéhez

közvetlenül illeszkedő sejtek

- PNS-ben a ganglionokban

- asztrocitákhoz hasonló funkciók

PNS-ben

- neural crest eredetűek

Satellite glial

cells (SGCs)

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. Gu, Huang 2010

http://neurolex.org/wiki/Sao792373294

Szatellitasejtek

Satellite glial cells (SGCs)

Érző neuron – SGC unit. A:

egér DRG, SGC sejtek

neuronok körül. A neuron-

SGC egységeket kötőszövet

(ct) választja el . *: nem

myelinált axonok Schwann

sejtekkel körülvéve. sc: SGC.

B: érző ganglion sematikus

szerkezete.

Hanani 2005

GS+ (glutamin szintáz)

szatellitasejtek, nyíl:

sejttestjük

- myelinálás a periférián

- 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

axon

Schwann

sejt

Schwann cells

forming myelin

sheathes around

axons.

http://www.wesapiens.org/file/2109169/Myelinated+nerve

nem-myelinált axon myelinált axon, Schwann sejttel

Schwann sejt Periférián

mitokondrium

Nem myelinált

axon, csak egy

egyszerű Schwann

membránnal

körbekerítve kollagén rostok

Schwann

sejt

(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. Nave, Schwab 2005

Schwann sejt

Schwann sejtek neural crest

eredetűek, a növekvő axonok

mentén vándorolnak.

A korai Schwann prekurzorok

axonális kontakt nélkül nem

élnek túl.

Corfas, Ramsay 2003

Schwann

sejt

Verrkhratsky, Butt 2007

Myelin

P2, protein 2

- FABP család tagja

- myelin

citoplazmatikus

oldalán

expresszálódik

- talán

intracelluláris

zsírsavtranszport

ban játszik

MBP

- jelen van, de nem

olyan fontos, mint

CNS-ben

- shiverer mutánsban

CNS hypomyelinált de

PNS nem

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)

Schwann

sejt

PMP22, Peripheral myelin protein 22

- tetraspan membrane glycoprotein

- trembler mutáns (PMP22 pontmuációk): PNS-

scpecifikus 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

http://structbio.vanderbilt.edu/sanders/Research_Julia_Ver_1/Research.html

P0-PMP22: ec. heterophilic interaction

P0-P0: homophilic interaction

http://adc.bmj.com/content/78/4/296.full

Bell, Haites 1998

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

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

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 !!

Schwann sejt

Krinke 2000

Goodenough, Paul 2003

Oligodendroglia CNS-ben:

nincs bazális membrán !!

Piros kör: Schwann sejt magja

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.

Court 2004

Schwann sejt

Sherman 2005

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.

Schwann

sejt

- PNS-specifikus glycoprotein, S és L-periaxin izoformák

- L-periaxin: Schwann sejt cytoszkeleton-bazális

membrán kapcsolat

- érett myelin-hüvely stabilizációja

- mutációja: Charcot-Marie-Tooth disease

„Teased fibers”, adult mouse

sciatic nerve, most superficial

layer of the Schwann cell

membrane.

α-DG: a-disztroglikán;

β-DG: b-disztroglikán; Drp2 :

dystrophin related protein 2

Periaxin

Schwann cell

abaxonal

domains.

Appositions,

Cajal-bands.

Court 2011

Schwann

sejt

Connexin32

- főleg paranodális

régióban és a Schmidt-

Lanterman incisures –

ban

- rés-kapcsolatok a

myelinben (Smidht-

Lanterman incisures)

- ÉS Schwann sejtek

között is

- X-kromoszómás Cx32

mutációk: Charcot-

Marie-Tooth disesase-

ben

- Cx32 KO egér hasonló

fenotípus

Nave 2010

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

Olfactory nerve ensheating cells (ONEC, OEC)

Bulbus

olfactorius

Puche AC.

Rágcsáló

szaglórendszer

feromonok !

Olfactory nerve ensheating

cells (ONEC, OEC)

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.

Boyd 2005

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)

Boyd 2005

C: Olfactorikus lamina propria.

OEC sejtmagok jellegzetesen oválisak.

1: OEC sejtek egy nagy köteg nem-

mielinált olfaktorikus axon közelében.

2: Egy nagyobb myelinált axon.

3: Sok nem myelinált axon.

FB: fibroblasztok

Cross-section of the embryonic chicken

olfactory bulb showing neural crest-derived

olfactory ensheathing cells. Axons; low-

affinity neurotrophin receptor

Clair Baker

Olfactory nerve ensheating

cells (ONEC, OEC)

GFAP+, S100b+, nestin+, vimentin+

fagocitálnak !

- szaglóideg-regenerációért

felelős sejtek, egész életen át

(fagocitotikus és anti-

inflammatorikus 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

http://thenode.biologists.com/wellcome-to-the-node/4_10x_sox10_e5-5_os/

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

Ependimasejtek

http://vanat.cvm.umn.edu/neurHistAtls/pages/glia6.html

Gerincvelő,

központi csatorna

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

3. kamra fala, 32 hetes fetus

http://missinglink.ucsf.edu/lm/introductionneuropat

hology/Response%20_to_Injury/EpendymalCells.htm

- agykamrákat és a gerincvelő

centrális csatornáját bélelő

epitélsejtek

- köbhám

- mikrobolyhok és 1-több

csilló: liquor keverőáramai

Csillófejlődés a laterális kamrában P0-P10.

P10: érett állapot

Tissir 2010

hibás ciliogenezis: hydrocephalus

Neuroblast migration parallels

cerebrospinal fluid (CSF) flow

Cell migration

CSF flow

India ink

Sawamoto, Alvarez-Buylla et al. 2006

Sawamoto, Buylla et al. 2006

Neuroblast

migration

parallels

cerebro-

spinal fluid

(CSF)

flow

Camera lucida drawing

Neuroblasts labeled with

a retrovirus encoding

alkaline phosphatase

n=25 egérből !

Sawamoto, Buylla et al. 2006

Neuroblast migration parallels

cerebrospinal fluid (CSF) flow

Tg737orpk

mutant mice:

hypomorphic

allele for Polaris,

which is essential

for normal

ciliogenesis

Wild type

PSA-NCAM staining

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)

http://visualsunlimited.photoshelter.com

/image/I0000OTV7u.m4qeg

(mouse) cryofractured

preparation of the

choroid plexus

Richard Kessel

Johanson 2011

Lateral ventricle

150mm b-gal

lv

cp

50um

RALDH2:

RA

Produc-

tion S100A10

http://www.abcam.com/S100A10-antibody-ab50737.html#ab50737if.gif

Ventricle wall

epenyma

cp epenyma

Ependima – choroid plexus

http://www.sci.uidaho.edu/med532/choroid.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Choroid_plexus http://neuromedia.neurobio.ucla.edu/campbell/nervous/wp.htm

1918, Gray’s

anatomy

N: nucleus V: ventricle L: lipid droplet

blue arrow: microvilli red arrow: cilia

Ependima – choroid plexus

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

- 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; fehérje-

kötött hormonokra, drogokra; erősen

hidrofíl anyagokra (Na+, K+) – itt spec.

carrier-mediált transzport

Ependima – choroid plexus

http://imueos.wordpress.com/2010/10/16/blood-brain-

barrier/

Ependima Markerek (well..)

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

VEGF, vascular endothelial growth

factor

- appears to be involved in ependymal

stability

- inhibition of VEGF in mice leads to

disappearance of microvilli

Cx26, Cx30, Cx43, Cx45

AQP4, Aquaporin 4

S100B

-jelen van ependymában

- egér gerincvelői ependyma Nkx6.1

expresszáló ventrális neuroepitél

sejtekből származik

- egér előagyi ependyma radiális glia

eredetű FGF2, HGF, GDNF, CTGF, IGFBP, BDNF,

NT-4/5, Noggin, CD133, MAGI-3 kináz

- termelés bizonyos

életkorokban/ependyma

szubpopulációkban

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, alpha-

dystrobrevin, beta-dystroglycan

- bazális membránban, BM-mel

kapcsolatban

Del Bigio 2010

Csillók – csilló proteinek

- Ependyma: Őssejt ??? ... (SVZ oly közel...)

Végdifferenciáltak vagy képesek de-differenciálódni ?

Ependima

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).

microgliasejtek

aktivációja

Mikroglia Mezodermális

eredetű sejtek

Mikroglia

Jung S., Littman DR. et al MCB 2000 20(11):4106-14.