Utveckling av muskel-nerv interaktion

Jenny Nordquist

Gastrula

Neuralrör bildas

Rostro-

caudal

Dorsal

Ventral

Hur blir en cell ett motorneuron?Hur kontrolleras antalet?Hur hittar axonet rätt?Hur etableras synapsen?

Hur blir en cell ett motorneuron?

Rostro-

caudal

Dorsal

Ventral

ProlifierarMigrerarDifferentierar

Hur blir en cell ett motorneuron?

1. Ventrodorsalt lägekoncentrationer av sonic hedgehog

2. Läge i rostrocaudal nivå koncentrationer av FGF, retinolsyra

Hur blir en cell ett motorneuron?

Hur blir en cell ett motorneuron?

1. Ventrodorsalt lägeKonc. av sonic hedgehoginducerar olika familje-medlemmarav islet/LIM homeobox-gener ochbasic helix loop helix transkriptions-faktorer motorneuron fenotyp

2. Läge i rostrocaudal nivå Konc. av FGF, retinolsyraOlika kombinationer av Hox generaktiveras caudal fenotyp

Differentiering, lämnar cellcykeln

Hur blir en cell ett motorneuron?Hur kontrolleras antalet?Hur hittar axonet rätt?Hur etableras synapsen?

Hur kontrolleras antalet?

1. Antalet precursorceller

2. Hur många gånger dessa celler delar siginnan de differentierar

3. Hur många differentierade celler som överlever

Hur kontrolleras antalet?

1. Antalet precursorceller

2. Hur många gånger dessa celler delar siginnan de differentierar

3. Hur många differentierade celler som överlever

LATERAL INHIBERING

Hur blir en cell ett motorneuron?Hur kontrolleras antalet?Hur hittar axonet rätt?Hur etableras synapsen?

Hur hittar axonet rätt?

Axoner växer längs extracellulära matrixLaminin, fibronectin, collagen...

KemotaxiNetrin, semaphorin...

Andra axoner

Nerv når muskel:Axon ej myeliniseradeIndividuella muskler har ännu ej bildatsMyotuber har bildatsMånga omogna synapser bildas

Hur blir en cell ett motorneuron?Hur kontrolleras antalet?Hur hittar axonet rätt?Hur etableras synapsen?

Hur etableras synapsen?

Hur etableras synapsen?

Hur etableras synapsen?Synapsen mognar postnatalt

1. Formen – förgreningar uppstår2. Topografi – från slät till vågig3. Extracellulära matrix och cytoskelett förändras4. AchR får ny subenhet (α2βδγ α2βδε )5. Strukturell uppdelning av olika jonkanaler etc.

Även presynaptiska förändringar: Motor axonmyeliniseras, synapseliminering.

Behövs finjustering när ett djur börjar arbetamot gravitationen?

Hur kontrolleras antalet?

1. Antalet precursorceller

2. Hur många gånger dessa celler delar siginnan de differentierar

3. Hur många differentierade celler som överlever

Hur kontrolleras antalet?Hur många differentierade celler överlever?

Ca 50% överlever. Hypoteser...

1. Trofiska faktorer från musklerna kan baratas upp av en aktiv nerv.

2. Muskelaktivering stabiliserar AchR. 3. Ca2+-medierad produktion av toxin.4. Muskeln producerar K+ som öppnar Ca2+-

kanaler i icke aktiva nervceller.

1. 2. 3. 4.

Ca2+

ToxinStabila Instabila

Ca2+

K+

Trofiska faktorer

Hur kontrolleras antalet?Hur många differentierade celler överlever?

Ca 50% överlever. Hypoteser...

1. Trofiska faktorer från musklerna kan baratas upp av en aktiv nerv.

2. Muskelaktivering stabiliserar AchR. 3. Ca2+-medierad produktion av toxin.4. Muskeln producerar K+ som öppnar Ca2+-

kanaler i icke aktiva nervceller.

1. 2. 3. 4.

Ca2+

ToxinStabila Instabila

Ca2+

K+

Hur kontrolleras antalet?Hur många differentierade celler överlever?

Vad man vet...

Ökad nerv-stimulering fler nervceller dörBlockering av AchR nervceller överleverSynapseliminering verkar gynna spridda synapser

Transkriptionsfaktorn Myf-6CellkärnorAchR