Schwann hücresi - Schwann cell

Schwann hücresi
PNS.jpg'nin 1210 Glial Hücreleri
PNS'de uydu hücreleri ve Schwann hücreleri bulunur.
tanımlayıcılar
D012583
FMA 62121
Nöroanatominin anatomik terimleri

Schwann hücreleri veya neurolemmocytes (Alman fizyolog adını Theodor Schwann ) asıl olarak glia ve periferal sinir sisteminde (PNS). Glial hücreler nöronları desteklemek için işlev görür ve PNS'de ayrıca uydu hücreleri , koku alma hücreleri , enterik glia ve Pacinian cisimciği gibi duyusal sinir uçlarında bulunan glia bulunur . İki tip Schwann hücresi miyelinli ve miyelinsizdir. Miyelinizan Schwann hücreleri, miyelin kılıfı oluşturmak için motor ve duyu nöronlarının aksonlarını sarar . Schwann hücre promotörü, akış aşağısında bulunurinsan distrofin geninin , yine dokuya özgü bir şekilde sentezlenen kısaltılmış transkript veren bölgesi.

PNS'nin gelişimi sırasında, miyelinasyonun düzenleyici mekanizmaları, spesifik genlerin ileri beslemeli etkileşimi, transkripsiyonel kaskadları etkileme ve miyelinli sinir liflerinin morfolojisini şekillendirme ile kontrol edilir.

Schwann hücreleri periferik bir dizi çok önemli rol oynayan sinir biyoloji iletim sinir impulsları boyunca aksonların , sinir sisteminin gelişimi ve yenilenmesi , trofik destek nöronlar , sinir hücre-dışı matrisin üretimi, nöromüsküler sinaptik aktivitenin modülasyonu ve sunumu antijenleri için T -lenfositler .

Charcot–Marie–Tooth hastalığı , Guillain–Barré sendromu (akut inflamatuar demiyelinizan poliradikülopati tipi), schwannomatosis , kronik inflamatuar demiyelinizan polinöropati ve cüzzam , Schwann hücrelerini içeren nöropatilerdir .

Yapı

Tipik bir nöronun yapısı
Bir aksonun etrafına sarılmış Schwann hücreleri

Schwann hücreleri, periferik sinir liflerini (hem miyelinli hem de miyelinsiz) canlı tutan çeşitli glial hücrelerdir . Miyelinli aksonlarda, Schwann hücreleri miyelin kılıfını oluşturur. Kılıf sürekli değildir. Bireysel miyelinli Schwann hücreleri bir aksonun yaklaşık 1 mm'sini kaplar - bu, aksonun 1 m uzunluğundaki yaklaşık 1000 Schwann hücresine eşittir. Bitişik Schwann hücreleri arasındaki boşluklara Ranvier düğümleri denir .

9-O-Asetil GD3 gangliosid , birçok omurgalı hücresinin hücre zarlarında bulunan asetillenmiş bir glikolipiddir. Periferik sinir rejenerasyonu sırasında , 9-O-asetil GD3, Schwann hücreleri tarafından eksprese edilir.

İşlev

Omurgalı sinir sistemi için miyelin kılıfı üzerine dayanır izolasyon ve membran azaltılması için bir yöntem olarak kapasite akson. Aksiyon potansiyeli olarak anılan bir işlemde, düğümden düğüme atlar aniden değişen iletim artırabilir, iletim aksonal çapında bir artış olmadan, 10 kez hız kadar. Bu anlamda, Schwann hücreleri arasında PNS en analoglarıdır merkezi sinir sistemi 'ın oligodentrositlerin . Bununla birlikte, oligodendrositlerin aksine, her miyelinli Schwann hücresi, yalnızca bir aksona yalıtım sağlar (resme bakın). Bu düzenleme , Ranvier düğümlerinde yeniden yayılma ile aksiyon potansiyellerinin saltatoryal iletimine izin verir . Bu şekilde miyelinleşme, iletim hızını büyük ölçüde artırır ve enerji tasarrufu sağlar.

Miyelinizan olmayan Schwann hücreleri, aksonların korunmasında yer alır ve nöronal hayatta kalma için çok önemlidir. Daha küçük aksonların etrafında bir grup ( Dış görüntü burada ) ve Remak demetleri oluşturur .

Miyelinizan Schwann hücreleri, cenin gelişimi sırasında memelilerde miyelin kılıfını oluşturmaya başlar ve aksonun etrafında spiraller çizerek, bazen 100 devir kadar çalışır. İyi gelişmiş bir Schwann hücresi, her bir bobin arasında miyelin katmanları bulunan, kıvrılmış bir kağıt yaprağına benzer. Ağırlıklı olarak ambalajın iç katmanlar, membran çekirdekli en dış tabakası ise malzeme, miyelin kılıfını oluşturan sitoplazma oluşturan neurilemma . Sadece küçük bir hacimde kalıntı sitoplazma, iç ve dış katmanlar arasında iletişime izin verir. Bu histolojik olarak Schmidt-Lantermann kesiği olarak görülür .

rejenerasyon

Schwann hücreleri, sinir rejenerasyonunu desteklemedeki rolleriyle bilinir . PNS'deki sinirler, Schwann hücreleri tarafından miyelinli birçok aksondan oluşur. Bir sinirde hasar meydana gelirse, Schwann hücreleri onun aksonlarının sindirimine ( fagositoz ) yardımcı olur. Bu işlemin ardından Schwann hücreleri, hedef nöronlara giden bir tür tünel oluşturarak rejenerasyonu yönlendirebilir. Bu tünel, bir endonöral tüp gibi davranan yenilenen aksonlar için bir kılavuz yol olan Büngner bandı olarak bilinir . Hasarlı aksonun kütüğü filizlenebilir ve Schwann-hücresi "tüneli" içinden büyüyen filizler bunu iyi koşullarda günde yaklaşık 1 mm oranında yapar. Rejenerasyon hızı zamanla azalır. Bu nedenle başarılı aksonlar, Schwann hücrelerinin yardımıyla önceden kontrol ettikleri kaslar veya organlarla yeniden bağlantı kurabilirler, ancak özgüllük korunmaz ve özellikle uzun mesafeler söz konusu olduğunda hatalar sık ​​görülür. Aksonların rejenerasyonunu etkileme yetenekleri nedeniyle, Schwann hücreleri tercihli motor yeniden innervasyonuna da bağlanmıştır . Schwann hücrelerinin aksonlarla birleşmesi engellenirse aksonlar ölür. Schwann hücreleri onları desteklemek ve yönlendirmek için orada olmadıkça, yenilenen aksonlar herhangi bir hedefe ulaşmayacaktır . Büyüme konilerinden önce oldukları gösterilmiştir .

Schwann hücreleri, sağlıklı aksonların bakımı için gereklidir. Nörotrofinler de dahil olmak üzere çeşitli faktörler üretirler ve ayrıca temel molekülleri aksonlara aktarırlar.

Schwann hücresi.
Kültürde bir Schwann hücresi.

Genetik

Schwann hücre oluşumu

sox10

SOX10, embriyonik gelişim sırasında aktif olan bir transkripsiyon faktörüdür ve bol miktarda kanıt, gövde kret hücrelerinden glial soyların üretilmesi için gerekli olduğunu gösterir. SOX10 farelerde etkisiz hale getirildiğinde, uydu glia ve Schwann hücre öncüleri gelişmez, ancak nöronlar normal olarak sorunsuz bir şekilde üretilir. SOX10'un yokluğunda, nöral krest hücreleri hayatta kalır ve nöronlar oluşturmakta özgürdür, ancak glial spesifikasyon bloke edilir. SOX10, neuregulin 1'e yanıt vermek için erken glial öncüleri etkileyebilir (aşağıya bakın).

Nöregülin 1

Neuregulin 1 (NRG1), olgunlaşmamış Schwann hücrelerinin hem oluşumunu teşvik etmek hem de hayatta kalmasını sağlamak için çeşitli şekillerde hareket eder. Embriyonik gelişim sırasında, NRG1, nöral krest hücrelerinden nöron oluşumunu inhibe eder, bunun yerine nöral krest hücrelerinin gliojeneze doğru yönlendirilmesine katkıda bulunur. Bununla birlikte, NRG1 sinyali, nöral krestten glial farklılaşma için gerekli değildir.

NRG1, nöral krest türevlerinin geliştirilmesinde önemli roller oynar. Nöral krest hücrelerinin sempatik gangliogenezin ventral bölgelerini bulmak için dorsal kök gangliyon bölgesini geçmesi gerekir. Aynı zamanda, aksondan türetilen temel bir hayatta kalma faktörü ve Schwann hücresi öncüleri için bir mitojendir. Dorsal kök ganglionu ve motor nöronlarında, Schwann hücresi öncüllerinin spinal sinirleri doldurmaya başladığı ve bu nedenle Schwann hücresinin hayatta kalmasını etkilediği bir noktada bulunur. Embriyonik sinirlerde, transmembran III izoformu, muhtemelen hayatta kalma sinyallerinden sorumlu olan NRG1'in birincil varyantıdır. Transmembran III izoformu olmayan farelerde, Schwann hücre öncüleri sonunda spinal sinirlerden elimine edilir.

Miyelin kılıfının oluşumu

P0

Miyelin protein sıfır (P0), immünoglobulin süper ailesine ait bir hücre yapışma molekülüdür ve kılıftaki toplam proteinin %50'sinden fazlasını oluşturan periferik miyelinin ana bileşenidir. P0 boş mutant (P0-) fareler ciddi anormal periferik miyelinasyon gösterdiğinden, P0'ın kompakt miyelin oluşumu için gerekli olduğu gösterilmiştir. Büyük kalibreli aksonların miyelinizasyonu P0- farelerde başlatılmış olsa da, sonuçta ortaya çıkan miyelin tabakaları çok inceydi ve zayıf bir şekilde sıkıştırılmıştı. Beklenmedik bir şekilde, P0- fareleri ayrıca hem aksonlarda hem de onların çevreleyen miyelin kılıflarında dejenerasyon gösterdi, bu da P0'ın hem miyelin oluşumunun hem de ilişkili olduğu aksonun yapısal bütünlüğünü korumada bir rol oynadığını düşündürdü. P0- fareler, fareler hafif titreme belirtileri göstermeye başladığında, yaklaşık 2 haftalıkken davranışsal eksiklikler geliştirdi. Titreme daha şiddetli hale gelirken ve bazı yaşlı fareler sarsıcı davranışlar geliştirirken, hayvanlar geliştikçe büyük koordinasyon da ortaya çıktı. Bozulmuş motor davranışı dizisine rağmen, bu hayvanlarda felç gözlenmedi. P0 aynı zamanda , gelişmekte olan embriyo içindeki göç eden nöral krest hücrelerinden farklılaştıktan sonra Schwann hücre öncülerinde eksprese edilen, Schwann hücre soyunun erken döneminde eksprese edilen önemli bir gendir .

Krox-20

Birkaç önemli transkripsiyon faktörü de ifade edilir ve Schwann hücrelerinin özelliklerini olgunlaşmamış bir durumdan olgun duruma değiştiren gelişimin çeşitli aşamalarında yer alır. Miyelinizasyon işlemi sırasında ifade edilen vazgeçilmez bir transkripsiyon faktörü Krox-20'dir. Genel bir çinko parmak transkripsiyon faktörüdür ve eşkenar dörtgen 3 ve 5'te ifade edilir.

Krox-20, PNS miyelinasyonunun ana düzenleyicilerinden biri olarak kabul edilir ve miyelin içindeki spesifik yapısal proteinlerin transkripsiyonunu yönlendirmede önemlidir. Aksondaki bu özelliğe müdahale etmekten sorumlu bir dizi geni kontrol ettiği ve onu pro-miyelinizan bir durumdan miyelin haline getiren duruma değiştirdiği gösterilmiştir. Bu şekilde, Krox-20 çift devre dışı bırakılmış farelerde, Schwann hücresi ile ilişkili aksonların miyelinizasyonunun yanı sıra arka beyin segmentasyonunun da etkilendiği kaydedilmiştir. Gerçekten de, bu farelerde Schwann hücreleri, sitoplazmik işlemlerini akson etrafında sadece bir buçuk tur sardıklarından ve hala erken miyelin belirtecini ifade etmelerine rağmen, geç miyelin gen ürünleri bulunmadığından miyelinleşmelerini düzgün bir şekilde gerçekleştiremezler. . Ek olarak, son çalışmalar, inaktivasyonu Schwann hücrelerinin farklılaşmasına yol açtığı için miyelinasyon fenotipinin korunmasında (ve Sox 10'un birlikte ekspresyonunu gerektirir) bu transkripsiyon faktörünün önemini de kanıtlamıştır.

Klinik önemi

Charcot–Marie–Tooth hastalığı (CMT), Guillain–Barré sendromu (GBS, akut inflamatuar demiyelinizan poliradikülopati tipi), schwannomatosis ve kronik inflamatuar demiyelinizan polinöropati (CIDP), cüzzam ve Zika Virüsü , Schwann hücrelerini içeren nöropatilerdir .

Transplantasyon

2001'den beri bir dizi deneysel çalışma , multipl sklerozdan mustarip hastalarda remiyelinizasyonu indüklemek amacıyla Schwann hücrelerini implante etti . Son yirmi yılda, birçok çalışma, hem hasarlı CNS aksonlarının yeniden büyümesine hem de miyelinasyonuna yardımcı olarak, omurilik yaralanması için bir tedavi olarak Schwann hücre nakli için olumlu sonuçlar ve potansiyel olduğunu göstermiştir. Chondroitinase ABC gibi diğer tedavilerle kombinasyon halinde Schwann hücre transplantlarının da omurilik yaralanmasından fonksiyonel iyileşmede etkili olduğu gösterilmiştir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar