Волокно Рейсснера - Википедия - Reissners fiber

Волокно Рейсснера
Анатомическая терминология

Волокно Рейсснера (названный в честь Эрнст Рейсснер ) представляет собой волокнистую агрегацию секретируемых молекул, выходящую из подкомиссуральный орган (ШОС) через желудочковая система и центральный канал к терминальный желудочек, небольшая похожая на желудочек структура около конца спинной мозг.[1] У позвоночных волокно Рейсснера образовано выделениями ШОС-спондин из подкомиссурального органа в желудочковый спинномозговая жидкость.[2] Волокно Рейсснера очень консервативно и присутствует в центральных каналах всех хордовые.[2] В цефалохордовые, Волокно Рейсснера продуцируется брюшной инфундибулярный орган, в отличие от спинной SCO.[3]

Структура

Волокно Рейсснера (RF) - это сложная и динамичная структура, присутствующая в третьем и четвертом желудочках и в центральном канале спинного мозга, наблюдаемая почти у всех позвоночных.[4][5]

Он образуется путем сборки сложных и различных высокомолекулярных гликопротеинов с высокой молекулярной массой, секретируемых SCO, которые попадают в спинномозговую жидкость. Было обнаружено, по крайней мере, пять различных белков, размером 630 кДа, 480 кДа, 390 кДа, 320 кДа и основной составляющей, 200 кДа, которые присутствуют как в РФ, так и в спинномозговой жидкости, ЦСЖ. Один из наиболее важных RF-гликопротеинов, секретируемых SCO, был назван SCO-spondin и имеет большое значение, особенно во время эмбриональной жизни.[6][7]

Волокно Рейсснера растет каудально за счет добавления этих гликопротеинов на его головном конце и распространяется вдоль водопровода головного мозга (Акведук Сильвия) и по всей длине центрального канала спинного мозга, непрерывно увеличиваясь в каудальном направлении. Это лишь небольшая часть секретов, производимых SCO, и остается предметом предположений, вероятно, участвующих во многих физиологических функциях, таких как клиренс моноаминов, детоксикация спинномозговой жидкости, выживание нейронов или контроль водного баланса.[6][8][9]

Гликопротеины, образующие RF, могут быть обнаружены в трех конформациях: первая - это когда материал агрегирует над ресничками SCO, так называемая пре-RF; вторая и наиболее изученная форма известна как собственно RF, которая представляет собой цилиндрическую правильную структуру; и, наконец, третья и последняя форма - massa caudalis - известна как окончательное распределение и окончательная сборка белков.[9]

Разработка

Это волокно в основном состоит из гликопротеинов с высокой молекулярной массой, секретируемых субкомиссуральным органом, которые попадают в спинномозговую жидкость. Здесь они собираются на вершине ресничек, образуя тонкую пленку, которая затем упорядочивается более упорядоченным образом с образованием нитевидной супрамолекулярной структуры.[6]

Материал пре-RF представлен в виде свободно расположенных пучков тонких нитей. В результате вполне вероятно, что некоторые биохимические модификации могут произойти с материалом до ВЧ, чтобы он конденсировался и сформировал точную структуру волокна Рейсснера, например, разборка и переход в соседние сосуды. Некоторые из этих изменений могут снижать реактивность молекул, и это следует рассматривать как переходную стадию от пре- до правильного RF, при которой доступность антител для эпитопов снижается. Это отсутствие иммунореактивности может быть связано с пространственным распределением отрицательно заряженных остатков сиаловой кислоты в волокне или может быть результатом связанных соединений, препятствующих доступу антител к RF-гликопротеинам.[9]

Massa caudalis является конечной формой этого набора белков и в основном связана с дистальной стороной скопления волокна, и эта конечная форма имеет больше волокон и менее компактна, чем средняя форма волокна.[6]

Секреторный материал сначала синтезируется на 3-й день эмбриона (E3) морфологически недифференцированными нейроэпителиальными клетками. На E7 после полового акта SCO-спондин высвобождается в эмбриональную CSF (ECSF); однако RF не формируется до E11, и только на E12 RF становится присутствующим в поясничном отделе спинного мозга. Механизмы, которые запускают формирование RF, остаются неизвестными, но для образования волокна должны потребоваться другие вероятные факторы, помимо желудочкового выброса, такие как гидродинамика CSF.[8]

Функция

Комплекс ШОС-РФ

Этот комплекс может участвовать в поддержании гомеостаза воды и электролитов (осморегуляции) в онтогенезе и в составе спинномозговой жидкости.[8][9]

SCO-RF был связан с различными аспектами метаболизма воды и электролитов, и было доказано, что водная депривация усиливает секреторную активность SCO. Это помогает поддерживать корреляцию между этим комплексом и корой надпочечников, в то время как в SCO-RF сообщалось о наличии рецепторов или сайтов связывания для пептидов, участвующих в гидроминеральном балансе, таких как ангиотензин II. Этот комплекс участвует во многих физиологических функциях, таких как развитие спинного мозга, патофизиология лордоза и выживание нейронов на более поздних этапах развития.[10][11]

РФ и спинномозговая жидкость

Из-за наличия остатков сиаловой кислоты с отрицательным зарядом волокно Рейсснера может участвовать в очистке спинномозговой жидкости. Гликопротеины связывают биогенные амины, присутствующие в спинномозговой жидкости, такие как дофамин, серотонин или норадреналин, тем самым контролируя концентрацию этих моноаминов посредством ионного изменения. Однако существуют различия в связывающих характеристиках каждого из этих аминов; Связывание серотонина более нестабильно и происходит только тогда, когда его концентрация в спинномозговой жидкости высока, в то время как норадреналин прочно связывается с RF и остается связанным, когда он движется по центральному каналу в том же месте связывания, что и адреналин.[10][12]

Концентрация этих моноаминов в спинномозговой жидкости у животных, лишенных клетчатки Рейсснера, была исследована, и был сделан вывод о том, что это волокно, возможно, может участвовать в очистке жидкости - на основании повышенных уровней концентрации нескольких аминов в спинномозговой жидкости, обнаруженных у испытуемых животных, с L -DOPA демонстрирует наибольший рост. Все полученные данные указывают на то, что РФ связывает моноамины, присутствующие в ЦСЖ желудочков, а затем транспортирует их по центральному каналу. В отсутствие РФ концентрация моноаминов в СМЖ резко возрастала.[13]

Рекомендации

  1. ^ Батлер, Энн; Уильям Ходос (23 августа 2005 г.). Сравнительная нейроанатомия позвоночных: эволюция и адаптация. Джон Вили и сыновья. п. 715. ISBN  978-0471888895.
  2. ^ а б Gobron, S .; Creveaux, I .; Meiniel, R .; Didier, R .; Dastugue, B .; Мейниэль, А. (1999). «SCO-спондин эволюционно консервативен в центральной нервной системе типа хордовых». Неврология. 88 (2): 655–664. Дои:10.1016 / s0306-4522 (98) 00252-8. PMID  10197783.
  3. ^ Vigh, B.L .; Вай-Тайхманн, И. (1998). «Актуальные проблемы нейронов, контактирующих с цереброспинальной жидкостью». Микроскопические исследования и техника. 41 (1): 57–83. Дои:10.1002 / (SICI) 1097-0029 (19980401) 41: 1 <57 :: AID-JEMT6> 3.0.CO; 2-R. PMID  9550137.
  4. ^ Хофер Х, Майнель В, Эрхард Х (1980). «Электронно-микроскопическое исследование происхождения и формирования волокна Рейсснера в подкомиссуральном органе Cebus apella (Primates, Platyrrhini)». Исследования клеток и тканей. 205 (2): 295–301. Дои:10.1007 / bf00234687. PMID  6766807.
  5. ^ Кастаньейра-Пердомо А., Мейер Г., Феррес-Торрес Р. (1983). «Развитие субкомиссурального органа у мышей-альбиносов (исследование Гольджи)». Journal für Hirnforschung. 24 (4): 363–70. PMID  6643990.
  6. ^ а б c d Окше А, Родригес Э.М., Ллебрез П.Ф. (1993). Подкомиссуральный орган: эпендимальная мозговая железа. Берлин: Springer Verlag. Дои:10.1007/978-3-642-78013-4. ISBN  978-3-540-56336-5. OCLC  27681500.[страница нужна ]
  7. ^ Родригес Э.М., Окше А., Монтесинос Х. (март 2001 г.). «Подкомиссуральный орган человека с особым упором на его секреторную деятельность в течение внутриутробной жизни». Микроскопические исследования и техника. 52 (5): 573–90. Дои:10.1002 / 1097-0029 (20010301) 52: 5 <573 :: AID-JEMT1042> 3.0.CO; 2-6. HDL:10533/172756. PMID  11241867.
  8. ^ а б c Шатуи Х., Эль-Хиба О, Эльгот А, Гамрани Х. (апрель 2012 г.). «Реакция крыс SCO на длительное лишение воды: влияние клетчатки Рейсснера и серотониновой системы». Comptes Rendus Biologies. 335 (4): 253–60. Дои:10.1016 / j.crvi.2012.03.011. PMID  22578571.
  9. ^ а б c d Мейниэль Р., Мейниэль А (1985). «Анализ секрета подкомиссуральных органов нескольких видов позвоночных с использованием флуоресцентных лектинов». Исследования клеток и тканей. 239 (2): 359–64. Дои:10.1007 / bf00218016. PMID  3919951.
  10. ^ а б Перес-Фигарес Дж. М., Хименес А. Дж., Родригес Е. М. (март 2001 г.). «Подкомиссуральный орган, циркуляция спинномозговой жидкости и гидроцефалия». Микроскопические исследования и техника. 52 (5): 591–607. Дои:10.1002 / 1097-0029 (20010301) 52: 5 <591 :: AID-JEMT1043> 3.0.CO; 2-7. PMID  11241868.
  11. ^ Элгот А., Абуча С., Буятас М.М., Февр-Монтанж М., Гамрани Х. (ноябрь 2009 г.). «Недостаток воды влияет на серотонинергическую систему и секрецию гликопротеинов в подкомиссуральном органе пустынного грызуна Meriones shawi». Письма о неврологии. 466 (1): 6–10. Дои:10.1016 / j.neulet.2009.08.058. PMID  19716402.
  12. ^ Caprile T, Hein S, Rodríguez S, Montecinos H, Rodríguez E (февраль 2003 г.). «Волокно Рейсснера связывает и транспортирует моноамины, присутствующие в спинномозговой жидкости». Исследование мозга. Молекулярные исследования мозга. 110 (2): 177–92. Дои:10.1016 / S0169-328X (02) 00565-X. PMID  12591155.
  13. ^ Хойо-Бесерра С., Лопес-Авалос, доктор медицины, Перес Дж. И др. (Декабрь 2006 г.). «Непрерывная доставка моноклонального антитела против волокна Рейсснера в спинномозговую жидкость выявляет растворимый в спинномозговой жидкости материал, иммуноорелированный с субкомиссуральным органом у ранних куриных эмбрионов». Исследования клеток и тканей. 326 (3): 771–86. Дои:10.1007 / s00441-006-0231-3. PMID  16788834.