Glukokortikoidit hippokampuksen kehityksessä - Glucocorticoids in hippocampal development

Hippokampuksen on alue aivojen olennainen oppimisen ja muistin. Tämän rakenteen poistaminen voi johtaa kyvyttömyyteen muodostaa uusia muistoja (ts. Anterograde amnesia ), kuten tunnetuimmin osoitetaan potilaassa, jota kutsutaan HM: ksi . Hippokampuksen ainutlaatuinen morfologia voidaan arvioida ilman erityisten värjäysten käyttöä, ja tämä erillinen piiri on auttanut ymmärtämään hermosolujen signaalin tehostamista. Seuraava antaa johdannon hippokampuksen kehitykseen keskittyen erityisesti glukokortikoidien signaloinnin rooliin.

Hippocampal-kehitys

Yleiskatsaus

Hippokampus syntyy mediaalisesta telenkefalonista. Alemmissa nisäkkäissä hippokampus sijaitsee selkäpuolella. Aivokuoren huomattava laajeneminen korkeammissa nisäkkäissä (esim. Ihmisissä) syrjäyttää hippokampuksen ventraalisesti, kun se työntyy ala-arvoisesti sivukammioihin. (Täydellisempi keskustelu hippokampuksen anatomiasta löytyy täältä ).

Pääsolut

Neuraaliset progenitorit, joista tulee hippokampuksen pääneuroneita ( pyramidaaliset ja rakeiset solut ), tulevat sivukammion kammion alueelta. Toisin kuin hermoproliferaatio, joka johtaa kortikaaliseen muodostumiseen, hippokampuksen esiasteet tuotetaan suoraan kammiovyöhykkeelle, koska hippokampuksen vieressä ei ole subventrikulaarista vyöhykettä tai ulompaa subventricular vyöhykettä. Pyramidaalisten CA1- ja CA3-esiastesolujen ei sen vuoksi tarvitse siirtyä kauas lopulliseen määränpäähänsä saavuttamiseksi. Oikealla oleva kuva osoittaa CA3 (oranssi) ja CA1 (punainen) solukerroksen muodostavien pyramidaalisten hermosolujen muuttoliikkeen. Nämä solut asuttavat hippokampuksen kehityksen varhaisessa vaiheessa ja ne voidaan morfologisesti erottaa toisistaan ​​alkiossa 4 kuukaudella. Rakeiset solut asuttavat hippokampusta hiukan pyramidaalisten solujen siirtymisen jälkeen. Näillä soluilla on pidempi etäisyys kulkea ja seurata pyramidaalisia soluja ennen kuin ne saapuvat hilukseen; tämä on esitetty kuvassa jatkona siirtymistä vihreillä nuoleilla. Rakeiset solun esiasteet, jotka asuttavat dentaattista gyrus-proteiinia, lisääntyvät paikallisesti hilus-alueella. Tämä alue, jota kutsutaan myös subgranulaariseksi vyöhykkeeksi, pitää aikuisella osan neurogeenisista esiasteista.

Reelinin rooli

Kuten aivokuoressa, uskotaan, että reeliinillä on tärkeä rooli hippokampuksen hermosolujen kerrostamisessa estämällä muuttoliikettä. Reeliinin poistohiiristä puuttuu yksi erillinen pyramidaalinen solurunkokerros ylimääräisen muuttumisen vuoksi. Yllättäen nämä hiiret ovat vähentäneet kulkeutumista dentat gyrus-proteiiniin. Tämän mekanismi on radiaalisen gliaalitelineen häiriö.

Glukokortikoidien signalointi

Yleiskatsaus

Kortisoli on ensisijainen glukokortikoidi ihmisissä tuotetuilla (vastaa jyrsijä kortikosteroni ). Tämä steroidihormoni syntetisoidaan ja vapautetaan lisämunuaisen kuoresta vastauksena fyysiseen tai emotionaaliseen stressiin. Lisäksi kortisolin seerumin perustasot osoittavat vuorokausipäivän vaihteluita . Kortisolireseptorit sijaitsevat koko kehossa ja osallistuvat moniin prosesseihin, mukaan lukien tulehdus ja keuhkojen kypsyminen.

Aikuinen hippokampus

Aikuinen hippokampus on rikastettu voimakkaasti tyypin I ( mineralokortikoidi , MR) ja tyypin II ( glukokortikoidi , GR) glukokortikoidireseptoreihin. Reseptorinimestä huolimatta kortisolilla on kymmenen kertaa suurempi affiniteetti MR: eihin kuin GR: issä. GC: n perustasoilla suurin osa MR: stä aktivoituu. Siksi kasvavat kortisolipitoisuudet aktivoivat ensisijaisesti GR: t. Näiden reseptoreiden roolista kognitiossa keskustellaan muualla .

Hippokampuksen kehittäminen

Huolimatta siitä, että reseptori-ilmentymisellä on korkea taso, glukokortikoidien signaloinnin fysiologista roolia kehittyvässä hippokampuksessa ei ole määritelty täsmällisesti. Eläintutkimukset ovat osoittaneet, että sikiön altistuminen kohonneille GC-tasoille (joko suoralla kortikosterooni-jäljitelmällä tai äidin stressaamisella) on haitallinen. Sen lisäksi, että syntyneillä painoilla on pienempi vaikutus, stressaantuneilla rotanpennuilla on heikentynyt kyky säädellä hypotalamuksen, aivolisäkkeen ja lisämunuaisen akselia . Hippokampus antaa negatiivisen palautteen tälle silmukalle ja stressaantuneilla pennuilla on vähemmän herkkä glukokortikoidi-signalointi, mikä johtaa korkeampaan glukokortikoiditasoon pohjimmiltaan ja liialliseen vasteeseen stressin aikana. Aikuisina näillä rotilla voi olla heikentynyt kognitiivinen toiminta. Glukokortikoidi-altistumisen merkityksen ymmärtäminen on tärkeää; Äideille, joilla on ennenaikaisen synnytyksen riski, annetaan yleensä deksametasonia , GR-agonistia, sikiön keuhkojen kehityksen nopeuttamiseksi ja ennenaikaisuuteen liittyvän sairastuvuuden vähentämiseksi. Nämä eläintutkimukset ovat havainneet, että synnytyksen jälkeinen hoito prenataalisesti stressaantuneille eläimille voi kääntää glukokortikoidi-signaloinnin haitalliset vaikutukset. Tarvitaan lisää tutkimusta glukokortikoidien roolin ymmärtämiseksi ihmisen hippokampuksen kehityksessä.

Viitteet