Нейрогенез

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Нейрогене́з (греч. νεύρο (нерв) + лат. genesis (рождение, возникновение, происхождение)) — комплексный процесс, который начинается с пролиферации клеток-предшественниц, миграции, дифференцировки новообразованных клеток и кончается образованием нового функционирующего и интегрированного в нейрональную сеть нейрона. Наиболее активный во время пренатального развития, нейрогенез ответственен за наполнение растущего мозга.

Эмбриональный нейрогенез[править | править вики-текст]

Смотрите развитие нервной системы позвоночных.

Нейрогенез у взрослых[править | править вики-текст]

Нейрогенез в гиппокампе: иммуннохимическая визуализация BrdU (красный) позволяет выявлять пролиферирующие клетки в субгранулярной зоне (sgz) зубчатой извилины (dg). Фрагмент иллюстрации из работы Faiz et al., 2005[1].

Нейрогенез у взрослых — это явление, относительно недавно признанное научным сообществом, которое опровергло существовавшую долгое время научную теорию о статичности нервной системы и её неспособности к регенерации. В течение многих лет только небольшое число нейробиологов рассматривало возможность нейрогенеза. Однако, в последние десятилетия, благодаря развитию иммуногистохимических методов и конфокальной микроскопии, сначала было признано наличие нейрогенеза у певчих птиц, а затем были получены неоспоримые доказательства нейрогенеза в субвентрикулярной зоне и субгранулярной зоне (части зубчатой извилины гиппокампа) у млекопитающих и в том числе у людей. Некоторые авторы предполагают, что образование новых нейронов у взрослых также может происходить и в других областях мозга, включая неокортекс приматов, другие ставят под вопрос научность этих исследований, а некоторые считают, что новые клетки могут оказаться глиальными клетками.

Существует гипотеза, что микроокружение в субвентрикулярной зоне и в зубчатой извилине гиппокампа (так называемая нейрогенная ниша) обладает специфическими факторами, которые необходимы для деления клеток предшественников нейронов, а также дифференцировки и интеграции новообразовавшихся нейронов[2]. Около 50 % новорождённых клеток погибает по механизмам запрограммированной клеточной гибели, но если молодые нейроны образуют синаптические контакты или получают необходимую трофическую поддержку, то они могут выживать в течение долгого времени.

Функциональное значение[править | править вики-текст]

Нейрогенез у взрослых является одним из механизмов пластичности мозга, выражающихся в увеличении количества нейронов и структурной перестройке нейрональных сетей, образовании новых синапсов и изменении синаптической передачи. Добавление новых клеток в обонятельные луковицы и в зубчатую извилину гиппокампа заканчивается функциональной интеграцией клеток с уникальными характеристиками. Например, молодые гранулярные клетки в зубчатой извилине имеют более низкий порог долговременной потенциации, чем более старые клетки. Предполагается, что эта пластичность важна для процессов обучения и памяти[3][4].

Регуляция[править | править вики-текст]

Множество исследований было направлено на определение и изучение факторов, которые регулируют пролиферацию, выживаемость, миграцию и дифференцировку нейрональных предшественников. Этими факторами являются гормоны, ростовые факторы, нейротрансмиттеры, цитокины, электрофизиологическая активность, стресс и др.[5][6][7]

Стимулирование эндогенного нейрогенеза для лечения нейродегенеративных заболеваний[править | править вики-текст]

Если нейрогенез изначально присутствует во взрослом мозге на базовом уровне, то можно попытаться усилить его и тем самым компенсировать недостаток нейронов, вызванный нейродегенеративными заболеваниями[8]. Может показаться научной фантастикой, что новообразованные нейроны могут мигрировать в поврежденную область для того, чтобы дифференцироваться в нейроны необходимого фенотипа. Тем не менее, есть группа работ, в которых у животных с паркинсонизмом было использовано управление эндогенными нейрональными предшественниками для попытки восстановления дофаминергической иннервации стриатума[9].

Эффект от каннабиноидов[править | править вики-текст]

В 2005 году клинические исследования крыс при Университете Саскачевана показали, что использование каннабиноидов приводит к росту новых нейронов в гиппокампе[10]. Исследования показали, что синтетический наркотик напоминающий ТГК, основной психоактивный ингредиент марихуаны, обеспечивает некоторую защиту мозга от воспаления, что может привести к улучшению памяти в пожилом возрасте. Это связано с рецепторами в организме, которые также могут повлиять на воспроизводство новых нейронов[11].

См. также[править | править вики-текст]

Ростральный миграционный тракт у грызунов позволяет новым нейронам достигать обонятельной луковицы и встраиваться в неё на всём протяжении жизни.

Литература[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Faiz M, Acarin L, Castellano B, Gonzalez B (2005). «Proliferation dynamics of germinative zone cells in the intact and excitotoxically lesioned postnatal rat brain». BMC Neurosci 6: 26. DOI:10.1186/1471-2202-6-26. PMID 15826306.
  2. Conover JC (2008). «The neural stem cell niche.». Cell Tissue Res 331 (1): 211-24. PMID 17922142.
  3. Lledo PM (2006). «Adult neurogenesis and functional plasticity in neuronal circuits.». Nat Rev Neurosci 7 (3): 179-93. PMID 16495940.
  4. Deng W (2009). «Adult-born hippocampal dentate granule cells undergoing maturation modulate learning and memory in the brain.». J Neurosci 29 (43): 13532-42. PMID 19864566.
  5. Lucassen PJ (2010). «Regulation of adult neurogenesis by stress, sleep disruption, exercise and inflammation: Implications for depression and antidepressant action.». Eur Neuropsychopharmacol 20 (1): 1-17. PMID 19748235.
  6. Balu DT (2009). «Adult hippocampal neurogenesis: regulation, functional implications, and contribution to disease pathology.». Neurosci Biobehav Rev 33 (3): 232-52. PMID 18786562.
  7. Meerlo P (2008). «New neurons in the adult brain: the role of sleep and consequences of sleep loss.». Sleep Med Rev 13 (3): 187-94. PMID 18848476.
  8. Geraerts M (2007). «Concise review: therapeutic strategies for Parkinson disease based on the modulation of adult neurogenesis.». Stem Cells 25 (2): 263-70. PMID 17082225.
  9. Cooper O (2004). «Intrastriatal transforming growth factor alpha delivery to a model of Parkinson's disease induces proliferation and migration of endogenous adult neural progenitor cells without differentiation into dopaminergic neurons.». Stem Cells 24 (41): 8924-31. PMID 15483111.
  10. Wen Jiang; Yun Zhang; Lan Xiao; Jamie Van Cleemput; Shao-Ping Ji; Guang Bai; Xia Zhang (2005-11-01). «Cannabinoids promote embryonic and adult hippocampus neurogenesis and produce anxiolytic- and antidepressant-like effects». Journal of Clinical Investigation 115 (11): 3104–16. DOI:10.1172/JCI25509. PMID 16224541. Проверено 2011-03-02.
  11. News Room - The Ohio State University

Ссылки[править | править вики-текст]