miniatura|400x400px|Zona subventriculară umană. Dintr-o lucrare de Oscar Arias-Carrión, 2008 miniatura|240x240px|Într-un creier embrionar de șobolan, markerul de legare a tinde să se concentreze în zona subventriculară. O imagine din Popp și colab., 2009. Zona subventriculară (ZSV) este o regiune situată pe peretele exterior al fiecărui al creierului vertebratelor. Este prezentă atât în creierul embrionar, cât și în cel adult. În viața embrionară, ZSV se referă la o zonă proliferativă secundară care conține celule progenitoare neuronale, care se divid pentru a produce neuroni în procesul de . Celulele stem neuronale primare ale creierului și măduvei spinării, denumite , se află în schimb în (ZV) (numită așa deoarece ZV căptușește interiorul ventriculelor în curs de dezvoltare).

În cortexul cerebral în curs de dezvoltare, care se află în telencefalul dorsal, ZSV și ZV sunt țesuturi tranzitorii care nu există la adult. Cu toate acestea, zona ZSV a telencefalului ventral persistă pe tot parcursul vieții. Zona ZSV adultă este compusă din patru straturi distincte cu grosime și densitate celulară variabile, precum și cu compoziție celulară variabilă. Împreună cu al hipocampului, zona ZSV este unul dintre cele două locuri în care s-a constatat că are loc în creierul mamiferelor adulte. Neurogeneza ZSV adultă ia forma precursorilor ai care migrează către prin . De asemenea, se pare că zona ZSV este implicată în generarea de astrocite în urma unei leziuni cerebrale.

Structura

Stratul I Stratul cel mai interior (Stratul I) conține un singur strat (monostrat) de celule care căptușesc cavitatea ventriculară; aceste celule posedă cili apicali și mai multe expansiuni bazale care pot fi situate fie paralel, fie perpendicular pe suprafața ventriculară. Aceste expansiuni pot interacționa intim cu procesele astrocitare care sunt interconectate cu stratul hipocelular (Strat II).

Stratul II Stratul secundar (Stratul II) prezintă un spațiu hipocelular adiacent primului și s-a demonstrat că conține o rețea de procese astrocitare corelate funcțional, pozitive pentru proteina glială fibrilară acidă (), care sunt legate de complexe joncționale, dar nu au corpuri celulare, cu excepția somatelor neuronale rare. Deși funcția acestui strat este încă necunoscută la om, s-a emis ipoteza că interconexiunile astrocitare și ale Straturilor I și II pot acționa pentru a regla funcțiile neuronale, a stabili homeostazia metabolică și/sau a controla și diferențierea celulelor stem neuronale în timpul dezvoltării. Potențial, astfel de caracteristici ale stratului pot acționa ca o rămășiță a vieții de dezvoltare timpurie sau o cale pentru migrația celulară, având în vedere similaritatea cu un strat din ZSV de la bovine, despre care s-a demonstrat că are celule migratoare comune doar mamiferelor de ordin superior.

Stratul III Al treilea strat (Stratul III) formează o „panglică” de corpuri celulare de astrocite despre care se crede că mențin o subpopulație de astrocite capabile să prolifereze in vivo și să formeze multipotente cu capacități de autoreînnoire in vitro. Deși în interiorul panglicii au fost găsite unele oligodendrocite și celule , acestea nu numai că îndeplinesc o funcție necunoscută, dar sunt și mai puțin frecvente în comparație cu populația de astrocite care se află în strat. Astrocitele prezente în Stratul III pot fi împărțite în trei populații prin microscopie electronică, fără funcții unice încă recunoscute; primul tip este un astrocit mic cu proiecții lungi, orizontale, tangențiale, care se găsește mai ales în Stratul II; al doilea tip se găsește între Straturile II și III, precum și în interiorul panglicii de astrocite, caracterizat prin dimensiunile sale mari și numeroase organite; al treilea tip se găsește de obicei în ventriculele laterale, chiar deasupra hipocampului, și are dimensiuni similare cu al doilea tip, dar conține puține organite.

Stratul IV Al patrulea și ultimul strat (Stratul IV) servește ca zonă de tranziție între Stratul III, cu panglica sa de astrocite, și parenchimul cerebral. Se identifică printr-o prezență ridicată a mielinei în regiune.

Tipuri de celule În ZSV sunt descrise patru tipuri de celule:

1. Celule ependimare ciliate (tipul E): sunt poziționate cu fața spre lumenul ventriculului și au rolul de a ajuta în circularea lichidului cefalorahidian.

2. Neuroblaste proliferative (tip A): exprimă PSA-NCAM (), Tuj1 () și Hu și migrează în lanțuri către .

3. Celule cu proliferare lentă (tip B): exprimă și și au rolul de a înveli de tip A care migrează

4. Celule cu proliferare activă sau progenitori amplificatori de tranzit (tipul C): exprimă nestină și formează clustere intercalate între lanțuri în întreaga regiune

Funcție Zona ZSV este un situs cunoscut de și de autoreînnoire neuronală în creierul adult, funcționând ca atare datorită tipurilor de celule care interacționează, moleculelor extracelulare și localizate care promovează o astfel de proliferare celulară. Împreună cu a , zona subventriculară servește ca sursă de (NSC) în procesul de adultă. Aceasta adăpostește cea mai mare populație de celule proliferative din creierul adult al rozătoarelor, maimuțelor și oamenilor. În 2010, s-a demonstrat că echilibrul dintre celulele stem neuronale și celulele progenitoare neuronale (NPC) este menținut printr-o interacțiune între calea de semnalizare a receptorului și calea .

Deși nu a fost încă studiată în profunzime în creierul uman, funcția ZSV în creierul rozătoarelor a fost, într-o oarecare măsură, examinată, iar capacitățile sale au fost definite. În urma unor astfel de cercetări, s-a constatat că astrocitul cu funcționare duală este celula dominantă în ZSV la rozătoare; acest astrocit acționează nu doar ca o celulă stem neuronală, ci și ca o celulă de susținere care promovează prin interacțiunea cu alte celule. Această funcție este indusă și de microglie și celulele care interacționează cooperativ cu celulele stem neuronale pentru a promova neurogeneza in vitro, precum și de componentele matricei extracelulare, cum ar fi tenascina-C (ajută la definirea limitelor pentru interacțiune) și (leagă factorii de creștere și semnalizare de precursorii neuronali). ZSV umană este diferită, însă, de ZSV rozătoarelor în două moduri distincte; în primul rând, astrocitele umane nu sunt în juxtapunere strânsă cu stratul , ci mai degrabă separate de un strat lipsit de corpuri celulare; în al doilea rând, ZSV umană nu are lanțuri de migratoare observate la rozătoare, ceea ce duce la un număr mai mic de celule neuronale la om decât la rozătoare.

Modificările epigenetice ale ADN-ului au un rol central în reglarea exprimării genetice în timpul diferențierii . Conversia citozinei în (5mC) din ADN prin intermediul ADN metiltransferazei DNMT3A pare a fi un tip important de modificare epigenetică care are loc în ZSV.

În plus, unele teorii actuale propun că zona SVS ar putea servi și ca situs de proliferare pentru celulele stem tumorale cerebrale (BTSC), care sunt similare celulelor stem neuronale prin structura și capacitatea lor de a se diferenția în neuroni, astrocite și oligodendrocite. Studiile au confirmat că o populație mică de BTSC nu numai că poate produce tumori, dar o poate și menține prin autoreînnoire înnăscută și abilități .

Cercetări actuale În prezent, există numeroase aspecte diferite ale ZSV care sunt cercetate de persoane din sectorul public și privat. Astfel de interese de cercetare variază de la rolul ZSV în , migrația neuronală dirijată, până la menționată anterior, precum și multe altele. Mai jos sunt prezentate rezumate ale activității a trei grupuri de laborator diferite care se concentrează în principal pe un aspect al ZSV; acestea includ rolul ZSV în regenerarea celulară după leziuni cerebrale, simularea proliferării NSC și rolul în diverse tipuri de tumori canceroase

Rolul în regenerarea celulară după leziuni cerebrale În analiza lor, Romanko și colab. au caracterizat impactul leziunilor cerebrale acute asupra zonei subventriculare. Per total, autorii au stabilit că leziunile moderate aduse ZSV au permis recuperarea, în timp ce leziunile mai severe au cauzat leziuni permanente regiunii. În plus, populația de celule stem neuronale din ZSV este probabil responsabilă pentru acest răspuns la leziuni. Ca o potențială sursă de tumori cerebrale

Recent, zona ZSV umană a fost caracterizată la pacienții cu tumori cerebrale la nivel fenotipic și genetic. Aceste date arată că la jumătate dintre pacienți, ZSV este un loc exact de , în timp ce la restul pacienților reprezintă o regiune infiltrată.

Deși rămâne de dovedit definitiv dacă celulele stem ZSV sunt celula de origine pentru tumorile cerebrale, cum ar fi glioamele, există dovezi puternice care sugerează o agresivitate tumorală și o mortalitate crescută la pacienții ale căror glioame de grad înalt infiltrează sau intră în contact cu ZSV.

În cancerul de prostată, neurogeneza indusă de tumoră este caracterizată prin recrutarea de celule progenitoare neurale (CNP) din zona subventriculară (ZSV). CNP-urile infiltrează tumora, unde se diferențiază în neuroni autonomi (în principal neuroni adrenergici) care stimulează creșterea tumorii.

Note

Vezi și Neuroștiințe

Categorie:Neuroștiințe