| Περίληψη |
Κατά την ανάπτυξη του νευρικού συστήματος των σπονδυλωτών τα πρόδρομα νευρικά κύτταρα χρειάζεται να μεταναστεύσουν, πολλές φορές διανύοντας μεγάλες αποστάσεις, ώσπου να φτάσουν στις τελικές τους θέσεις και να δημιουργήσουν τις απαραίτητες συνάψεις. Η μετανάστευση των νευρώνων μπορεί να γίνει είτε ακτινωτά είτε οριζόντια. Στην περιοχή του αναπτυσσόμενου ρομβοειδούς εγκεφάλου παρατηρούνται αρκετά οριζόντια μεταναστευτικά μονοπάτια. Στη συγκεκριμένη εργασία εστιαστήκαμε σε δύο πληθυσμούς νευρώνων που δημιουργούνται στην περιοχή του ρομβικού χείλους των ρομβομερών 7 και 8 και μεταναστεύουν κοιλιακά, ακολουθώντας δύο διαφορετικά μεταναστευτικά μονοπάτια. Τα κύτταρα του οπίσθιου επιφανειακού μεταναστευτικού μονοπατιού (ΟΕΜΜ) μεταναστεύουν ακριβώς κάτω από την εξωτερική (pial) επιφάνεια, διασχίζουν τη μέση γραμμή και δημιουργούν τον πλάγιο δικτυωτό (ΠΠ) και τον έξω σφηνοειδή πυρήνα (ΕΣΠ) ετερόπλευρα από το σημείο που ξεκίνησαν. Τα κύτταρα του μεταναστευτικού μονοπατιού της κάτω ελαίας (ΜΜΚΕ) μεταναστεύουν βαθιά στο παρέγχυμα και σταματούν ομόπλευρα, εκατέρωθεν του εδαφιαίου πετάλου σχηματίζοντας τους πυρήνες της κάτω ελαίας ΠΚΕ). Στη παρούσα μελέτη χρησιμοποιήσαμε ένα σύστημα in vitro καλλιέργειας και αναλύσαμε τη μορφολογία των κυττάρων του ΟΕΜΜ. είξαμε ότι τα κύτταρα του συγκεκριμένου μονοπατιού εκτείνουν μεγάλες καθοδηγητικές αποφύσεις και ακολουθούν δύο διαφορετικά πρότυπα μετανάστευσης. Στην αρχή της μεταναστευτικής τους πορείας και όταν βρίσκονται ακόμα στη ραχιαία πλευρά του νευρικού σωλήνα, μεταναστεύουν σε στενή επαφή το ένα με το άλλο σχηματίζοντας αλυσίδες. Αντίθετα, όταν τα κύτταρα φτάνουν στην κοιλιακή πλευρά του νευρικού σωλήνα ακολουθούν προϋπάρχοντες Tuj-1 θετικούς άξονες ως φορείς στήριξης. Το γεγονός αυτό δείχνει ότι στο ΟΕΜΜ συνυπάρχουν ομοτυπικοί και ετεροτυπικοί μηχανισμοί αλληλεπίδρασης. είξαμε επίσης ότι το μόριο συνάφειας TAG-1 εκφράζεται από τα κύτταρα του ΟΕΜΜ μόνο κατά τη διάρκεια της μετανάστευσής τους. Αναστέλλοντας τη δράση του συγκεκριμένου μορίου, προκαλούνται προβλήματα στη μετανάστευση των κυττάρων του ΟΕΜΜ, γεγονός που φανερώνει ότι η TAG-1 εμπλέκεται στη διαδικασία της μετανάστευσης. Επιπλέον, στα ζώα που εμφανίζουν απώλεια δράσης του γονιδίου της TAG-1 παρατηρούνται λιγότερα κύτταρα στο ΟΕΜΜ. ’λλα μέλη της υπεροικογένειας των ανοσοσφαιρινών και γνωστοί προσδέτες της TAG-1, που εκφράζονται στην περιοχή του ΟΕΜΜ, δεν φαίνεται να εμπλέκονται στη διαδικασία της μετανάστευσης. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η TAG-1 δρα ως ένα εξ επαφής καθοδηγητικό σήμα, που εμπλέκεται όχι μόνο στην επέκταση νευραξόνων, αλλά και στην καθοδήγηση κυτταρικών σωμάτων, πιθανότατα μέσω ενός ομοφιλικού τύπου σύνδεσης. Τα κύτταρα του ΜΜΚΕ εκφράζουν το μεταγραφικό παράγοντα Brn3.2 τόσο κατά τη διάρκεια της μετανάστευσής τους όσο και μετά την τοποθέτησή τους στις τελικές τους θέσεις. Με τη χρήση χιμαιρικών ιστοτεμαχίων όρνιθας-ορτυκίου, δείξαμε ότι τόσο η εσωτερική μοίρα των κυττάρων, όσο και το περιβάλλον, στο οποίο συντελείται η μετανάστευση, επηρεάζουν την τελική δημιουργία του πυρήνα της κάτω ελαίας. Επιπλέον δείξαμε ότι το εδαφιαίο πέταλο ασκεί ελκτική δράση στα κύτταρα και των δύο μεταναστευτικών μονοπατιών, καθώς όταν τοποθετηθεί σε έκτοπη θέση, τα κύτταρα παρεκκλίνουν της φυσιολογικής τους πορείας και συσσωρεύονται γύρω από το έκτοπο εδαφιαίο πέταλο. Επίσης, το εδαφιαίο πέταλο φαίνεται ότι παρέχει ένα εξ΄ επαφής σήμα σταματήματος των κυττάρων της κάτω ελαίας, τα οποία συσσωρεύονται γύρω από τη συγκεκριμένη δομή χωρίς να τη διαπερνούν. Έκτοπες πηγές νετρίνης μπορούν να μιμηθούν την ελκτική δράση του εδαφιαίου πετάλου στα κύτταρα του ΟΕΜΜ, τα οποία εκφράζουν τον υποδοχέα της νετρίνης DCC καθόλη τη διάρκεια της μετανάστευσή τους. Αντίθετα τα κύτταρα του ΜΜΚΕ εκφράζουν DCC όταν βρίσκονται κοντά στο ρομβικό χείλος και όταν φτάνουν την τελική τους θέση στη μέση γραμμή, και για αυτό το λόγο η έκτοπη πηγή νετρίνης έλκει τα συγκεκριμένα κύτταρα μόνο όταν βρίσκονται στη ραχιαία πλευρά του νευρικού σωλήνα. Επιπλέον, δείξαμε ότι το σήμα τερματισμού που παρέχει το εδαφιαίο πέταλο στα κύτταρα του ΜΜΚΕ πιθανόν να είναι η αλληλεπίδραση των μορίων ephrin-B3, που εκφράζεται από τα κύτταρα του εδαφιαίου πετάλου, με την EphA4, που εκφράζεται από τα κύτταρα του ΜΜΚΕ. Στα ζώα που εμφανίζουν απώλεια δράσης του γονιδίου της EphA4 τα κύτταρα του πυρήνα της κάτω ελαίας δεν έχουν σταματήσει στη φυσιολογική τους θέση, αλλά ανιχνεύονται και πάνω στη μέση γραμμή. Τα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι σήματα που δρουν εξ΄ επαφής και σήματα που δρουν εξ΄ αποστάσεως εμπλέκονται στην καθοδήγηση των μεταναστευόντων κυττάρων και των δύο προς μελέτη μονοπατιών. Επιπλέον, μόρια που εμπλέκονται στην καθοδήγηση αναπτυσσόμενων νευραξόνων παίζουν τον ίδιο σημαντικό ρόλο και στην καθοδήγηση των μεταναστευόντων κυτταρικών σωμάτων.
|
Συλλογές
