eminência ganglionar - Ganglionic eminence

Interneurónios (verde) migrar de forma tangencial a partir da GE para o córtex cerebral. Os interneurónios que migram tangencialmente viajar perpendicular às células gliais radiais (vermelho). Os interneurónios radialmente migram paralelamente viajar para as células gliais radiais.

Em neuroanatomy e neuroembryology , um eminência ganglionar (GE) é um transitório cérebro estrutura que orienta célula e axónio migração. Ele está presente nas fases fetais e embrionárias de desenvolvimento neural encontrados entre o tálamo e núcleo caudato . Os eminencias são encontrados na zona ventricular ventral do telencéfalo , onde eles facilitam a migração de células tangencial durante o desenvolvimento embrionário. Migração tangencial não envolve interacções com células gliais radiais; em vez disso os interneurónios migrar perpendicularmente através das células gliais radiais para atingir o seu local final. As características e função das células que se seguem a via migração tangencial parecem estar intimamente relacionada com o local e o momento exacto da sua produção. GABAérgicos interneurônios migrar tangencialmente, e os GEs contribuir significativamente para a edificação do gabaérgico cortical celular população. Outra estrutura que os GEs contribuir para o gânglio basal . GES também orientar os axónios em crescimento do tálamo para o córtex e vice-versa. Nos seres humanos, os GEs desaparecer até um ano de idade. Durante o desenvolvimento, a migração neuronal continua até que a extinção da camada germinal , altura em que os restos da camada germinal compensar as sumidades.

categorização

secção coronal do cérebro anterior de um rato embrionário de 12,5 dias de gestação (estádio preplate), mostrando os eminencias ganglionares lateral e medial (LGE, MGE) a partir do qual interneurónios GABAérgicos tangencialmente migram para o primórdio cortical (esquerda, amarelo). neurónios glutamatérgicos destinados para o córtex são gerados localmente na zona ventricular cortical e migrar radialmente (direita, vermelho).

Eminencias ganglionares são classificados em três grupos com base na sua localização dentro da zona subventricular :

  • Medial eminência ganglionar (MGE)
  • eminência ganglionar lateral (LGE)
  • Caudal eminência ganglionar (CGE)

Um sulco separa os eminencias ganglionares medial e lateral. A expressão de NKX2-1 , Gsx2 , e Pax6 é necessário para determinar as populações de células progenitoras independentes na LGE e MGE. As interacções entre estes três genes definir as fronteiras entre as zonas de diferentes progenitoras e mutações desses genes podem causar expansão anormal em torno do palio MGE, LGE, ventral (VP), e região anterior entopeduncular (AEP). As células do GES são bastante homogénea, com o MGE, LGE, e todos os que têm CGE pequenas, escuro, núcleos irregulares e citoplasma moderadamente denso, no entanto, cada eminência pode ser identificado pelo tipo de progenitura que ela produz. Veja as seções individuais GE abaixo para mais informações sobre os diferentes tipos de descendentes produzidos.

Além disso, a zona subventricular é o ponto de múltiplos fluxos de tangencialmente migrando interneurónios que expressam partida Dlx genes . Existem três principais rotas de migração tangenciais que foram identificados nesta região:

  1. a migração latero-caudal (telencéfalo subpallial ao córtex)
  2. a migração medio-rostral (telencéfalo basal subpallial para o bolbo olfactivo )
  3. a migração latero-caudal (telencéfalo basal para o estriado )

Estas vias são temporal e espacialmente distinto, e produzir uma variedade de GABAérgica, e interneurónios não-GABAérgicos. Um exemplo de interneurónios GABAérgicos que o guia de BEA sejam parvalbumina interneurónios molecular contendo no neocórtex. Alguns exemplos de interneurónios não GABAérgicos que o guia de BEA sejam dopaminérgicos interneurónios no bolbo olfactivo e colinérgicos interneurónios no estriado. As células que migram ao longo destas vias mover a taxas diferentes. Algumas moléculas que têm sido implicados no controlo da taxa do movimento unidireccional de células derivadas a partir do GES são o factor de crescimento de hepatitos / factor de dispersado (HGF / SF), e vários factores neurotróficos .

Medial ganglionar eminência (MGE)

A finalidade primária do MGE durante o desenvolvimento consiste em produzir GABAérgica estreladas células -shaped e dirigir a migração das células para o neocórtex . Os precursores da maioria dos interneurónios GABAérgicos no córtex cerebral migrar a partir do subcortical progenitoras zona. Mais especificamente, a realização de um corte transversal mecânico da rota migratória do MGE para o neocórtex provoca uma diminuição de 33% nos interneurónios GABAérgicos no neocórtex. A MGE também produz alguns dos neurónios e glia do gânglio basal e no hipocampo. A MGE também pode ser uma fonte de células Cajal-Retzius, porém permanece controverso. No início do desenvolvimento embrionário, os interneurônios no córtex decorrem fundamentalmente da MGE ea AEP. Experiências in vitro mostram que as células MGE migram mais do que 300? M por dia, três vezes mais rápido do que a migração de células LGE. Veja mais sobre o período de tempo e função de MGE em comparação com a LGE na seção seguinte.

Ganglionar lateral eminência (LGE)

Em comparação com a estrutura temporal inicial de desenvolvimento no MGE, a SIDA LGE na migração tangencial das culas mais tarde na fase mid-embriogénico. Ao contrário do MGE, que mais guias de migração celular para o córtex, durante esta fase, a LGE contribui menos para migração celular para o córtex, e, em vez orienta muitas células para os bulbos olfactivos. Na verdade, a migração para o bulbo olfativo é liderado pela LGE na idade adulta. A rota que neurios formados de novo assumir a partir da zona subventricular anterior para o bolbo olfactivo é chamado o fluxo migratio rostral . Durante as últimas fases do desenvolvimento embrionário, tanto o LGE e migração celular guia MGE para o córtex, especificamente as regiões proliferativas do córtex. Alguns estudos descobriram que a LGE também contribui células para o neocórtex, mas esta continua a ser uma questão de debate. In vitro, as culas migrar a partir do curso LGE a uma taxa de 100 mm por dia, mais lento do que as células MGE.

Caudal ganglionar eminência (CGE)

A eminência ganglionar caudal é outra estrutura subcortical que é essencial para a geração de corticais interneurónios . Ele está localizado ao lado do ventrículo lateral , posterior ao local onde o fusível LGE e MGE. A CGE é uma fusão do medial rostral e eminência ganglionar lateral, que começa no ponto médio ao caudal tálamo . Existem dois domínios moleculares que existem dentro da EGC e se assemelham estreitamente extensões da MGE caudal e LGE. A CGE é distinta da LGE e MGE em padrões de expressão de genes e progenia produzidos. Ao contrário das células do MGE, as células da EGC foram raramente neurónios contendo parvalbumina-. Parece que a maioria das células da EGC foram interneurónios sensíveis a GABA, mas dependendo de onde eles estão localizados, células CGE-derivados são muito diversas. Células CGE derivados incluem interneurónios GABAérgicos, interneurónios espinhosas, células musgosas, piramidal e neurónios granulares, e até mesmo de oligodendrócitos e astrócitos células gliais.

Migração celular

As células ganglionares na eminência migrar tangencialmente ao neocórtex, dando origem a interneurónios. Uma variedade de mecanismos moleculares cooperar para dirigir este processo. Interneuronal migração embrionárias para o córtex cerebral é mediado por um conjunto de factores de crescimento motogenic no MGE, factores de repulsão no corpo estriado e LGE, permissivas fatores nos corredores migratórias na eminência ganglionar, e factores atraentes no próprio córtex. As células do LGE migrar para o domínio do estriado ( núcleo caudado e putamen ) e partes do septo e da amígdala . Células MGE seguir um caminho migratório para o globo pálido e parte do septo. O CGE dá origem a interneurónios no núcleo accumbens , o núcleo cama dos terminais estria , o hipocampo , e núcleos específicos na amígdala . Esta migração dirigida é induzido pelas diferenças na expressão de genes entre estes domínios subpallial. Uma matriz de genes estão envolvidos na diferenciação e na especificação de interneurónios e oligodendrócitos, incluindo: Dlx1 , Dlx2 , Gsh1 , Mash1 , Gsh2 , Nkx2.1 , Nkx5.1 , ISL1 , Six3 e vax1 .

Mecanismos moleculares para migração dirigida

A migração de células induzidas a partir da eminência ganglionar durante o desenvolvimento é dirigido por uma variedade de factores, motogenic moléculas que aumentam a motilidade celular, e quimiotácticas moléculas. O factor motogenic HGF / SF aumenta a motilidade celular e dirige as células de distância a partir de regiões subpallial e demarca as rotas seguidas pelas células migrantes. As neurotrofinas , tais como BDNF , são uma família de factores de motogenic envolvidas em dirigir a migração. O córtex cerebral fornece moléculas quimioatractivas (por exemplo NRG1 tipo I e II no córtex) ao passo que áreas subpallial produzir moléculas chemorepulsive (por exemplo, fenda ) para dirigir a migração de células. Além disso, alguns factores permissivos (tais como NRG1 tipo III) nos corredores migratórios são necessárias para que este processo ocorra.

O neurotransmissores GABA e 5-HT têm sido implicados na migração bem. Elevadas concentrações de GABA têm sido vistos para causar o movimento celular aleatória ( "migração passeio aleatório"), enquanto que baixas concentrações promovem a migração dirigida. 5-HT tem sido ligada ao processo de incorporação de interneurónios na placa cortical, assim como na diferenciação em sub-populações de interneurónios.

Distúrbios associados

A migração de células a partir da zona ventricular para o seu destino pretendido e o sucesso da sua diferenciação pode ser interrompida em muitas formas diferentes, incluindo a interferência com motores mecânicos ou uma alteração dos sinais moleculares que iniciam o movimento, conduzem a célula na migração, e cessar a sua migração. A função das moléculas que afectam a migração não estão confinados a um movimento de células, sobrepondo-se consideravelmente com os eventos associados com a neurogese . Como resultado, as síndromes de migração neuronal são difíceis de classificar. A maior classe de síndromes migração neuronal é lissencephaly . Este inclui um espectro de córtex simplificado variando de agiria (uma ausência total de convoluções corticais) para paquigiria (giros ampliado) com córtex invulgarmente espessos.

Mis-migração de neurónios também pode resultar em bilateral periventricular nodular Heterotopia, uma doença reconhecido por neuronal Heterotopia alinhando os ventrículos laterais. Síndrome de Zellweger caracteriza-se por uma cortical displasia semelhante ao polymicrogyria de córtex cerebral e cerebelo, ocasionalmente com paquigiria rodeiam o sulco lateral , e Heterotopia focal / subependimal. Síndrome de Kallmann é reconhecido por anosmia associada com retardo mental , hipogonadismo , e o fracasso do bulbo olfativo para se desenvolver.

Distúrbios da projecção axonal e montagem são raramente puras, mas intimamente relacionados com os genes de migração neuronal. Isto inclui, principalmente agenesia do corpo caloso .

Distúrbios na gênese de elementos neurais pode resultar em displasia cortical . Exemplos incluem neurogese ectópica , microcefalia , e sobrevivência celular alterada, resultando em áreas de hiperplasia , reduziu a apoptose , e Heterotopia.

Mais pesquisa

Mais pesquisas poderia ser feito sobre a migração de células do gânglio basal para o neocórtex. Os mecanismos moleculares no controle deste estão ainda não completamente clarificada. O número de mutações conhecidas que possam interferir com a migração neuronal está crescendo rapidamente, e irá continuar a fazê-lo o mais pesquisa é executada. A complexidade dos passos moleculares necessários para colocar corretamente células em um sistema tão complicado como o cérebro é impressionante, e à medida que mais peças para este enigma intricado surgir, será mais fácil para chegar a estratégias para remediar distúrbios associados com a migração neuronal, e potencialmente reparar danos causados ​​por trauma, acidente vascular cerebral, mau desenvolvimento e envelhecimento.

Referências