Восстановление поврежденных аксонов

Шванновские клетки периферической нервной системы обеспечивают окружение, способствующее регенерации аксона. Стимулирующая рост нейронов активность шванновских клеток является следствием секреции многих трофических факторов, экспрессии на поверхности клеток молекул адгезии и интегринов, а также продукции компонентов внеклеточного матрикса, таких как ламинин. Например, эксперименты, в которых повреждался седалищный нерв, показали, что в то время, как периферический участок аксона дегенерирует, уцелевшие шванновские клетки в этой области синтезируют в высоких концентрациях два нейротрофических фактора: BDNF (нейротрофический фактор, полученный из мозга) и NGF. Таким образом, шванновские клетки могут снабжать трофическими факторами BDNF и NGF двигательные, чувствительные и симпатические аксоны, регенерирующие к своим периферическим мишеням. Интересно, что такие «денервированные» шванновские клетки экспрессируют на своей поверхности большое число низкоаффинных рецепторов для NGF и BDNF. Возможно, это поддерживает некоторую тоническую концентрацию этих нейротрофинов, которые служат для выбора правильного направлении для роста регенерирующих аксонов84). После регенерации нервов шванновские клетки прекращают продукцию NGF и BDNF и вновь обеспечивают изоляцию аксонов.

Аполипопротеин E (ApoE), синтезируемый шванновскими клетками и макрофагами, также накапливается в дистальном участке поврежденных периферических нервов и связывается с базальной мембраной шванновских клеток (см. рис. 2 ). АроЕ поддерживает жизнеспособность нейронов за счет защиты клеток от окислительного повреждения, а также стимуляции роста и адгезии клеток.

Рис.1. Спраутинг аксонов в ЦНС млекопитающих. (А) Типичная гранулярная клетка зубчатой фасции на ее дендритах во внешнем молекулярном слое (OML) получает множественные сина птические входы от ипсилатеральной энторинальной коры головного мозга и единичные входы от контралатеральной коры и медиальной перегородки. Дендриты внутреннего молекулярного слоя (IML) получают входы от медиальной перегородки и коммиссуральных/ассоциативных волокон. GCL= гранулярный клеточный слой. (В) Удаление ипсилатеральной энторинальной коры приводит к интенсивному росту аксонов нервных клеток энторинальной коры с контралатеральной стороны и замещению ипсилатерального энторинального входа в OML. Наблюдается также спраутинг аксонов, приходящих в DML от медиальной перегородки. Коммиссуральные/ассоциативные волокна в IML расширяют зону иннервации. (С, D) Примеры терминальных разветвлений аксонов от контралатеральной энторинальной коры в OML зубчатой фасции. (С) Норма. (D) Два месяца спустя после повреждения ипсилатеральной энторинальной коры.

Тем не менее, у нокаутных мышей, лишенных АроЕ, регенерация и ремиелинизация периферических аксонов существенно не меняется. Однако мыши с отсутствием АроЕ имеют сниженное число немиелинизированных аксонов и, соответственно, сниженную чувствительность к повреждающим тепловым стимулам.

При повреждении периферического нерва в зоне повреждения активируются факторы, стимулирующие пролиферацию шванновских клеток. Они включают два цитокина: фактор, ингибирующий лейкемию (ФИЛ), и Reg-2, являющийся потенциальным митогеном шванновских клеток (см. рис. 2). Reg-2 специфически экспрессируется в развивающихся и регенерирующих двигательных и чувствительных нейронах, и эта экспрессия усиливается ФИЛ. Антитела к Reg-2 замедляют регенерацию после передавливания седалищного нерва.


Также смотрите:

Ламаркизм
Ж.Б. Ламарк, ботаник при Королевском ботаническом саде, первый предложил развернутую концепцию эволюции органического мира. Он остро осознавал необходимость формулирования новых теоретических целей, методологических установок биологического познания; потребность в обо ...

Нервная система позвоночных
У всех позвоночных животных общий принцип построения нервной системы резко отличен от узкого типа построения нервной системы беспозвоночных животных. Центральная нервная система позвоночных животных с самых ранних этапов эмбрионального развития не имеет узлового строе ...

Класс брюхоногие
Места обитания, строение и образ жизни. Брюхоногие (улитки) — самый крупный класс в типе моллюсков (около 90 тыс. видов). К ним относятся прудовики, катушки, слизни, виноградные улитки. Прудовики и катушки живут в пресных водоемах, слизни — в увлажненных местах суши ...