#2

                                      Vývoj nervového systému

                                              Osnova:

•      Neurulace

•      Neurální lišta a její deriváty (Neural Crest and its derivatives)

•      Specifikace jednotlivých buněk v CNS (Cell fate specification in the CNS) – dorso/ventrální a
anterio-posteriorní

•      Buněčné typy a jejich vývoj (basic cell types in the developing nervous system), radiální
glia a jejich funkce

•      Navádění a konektivita axonů (axon guidance, dendritic branching etc.)



                                             Neurulace

                           Klíčová role notochordu při indukci neurulace





                                    Nervová lišta (neural crest)

-      populace buněk, vzniká z dorsální (= horní) strany nervové trubice procesem delaminace a
migruje několika hlavními cestami do jiných částí embrya

                                      Co všechno z NC vzniká?

1. Oblast trupu:

                                      Co všechno z NC vzniká?

                           Buněčné procesy při tvorbě buněk nervové lišty

                             Hlavní migrační dráhy buněk neurální lišty

                                             Slug/Snail

•      Slug  - aktivní ve formaci prekurzorů buněk neurální lišty, jejich delaminaci a migraci

•      cílem molekuly cadherinů – snížení produkce N-cadherinů, E–cadherinů, N-CAM, cadherinu 6B



                            Dorso-ventral a anterio-posterior patterning

•      nervový systém u člověka obsahuje asi 100 miliard (=1x10^11) nervových buněk, které mezi
sebou mají asi 1x10^14 synaptických spojení

•      pro ustavení tak složité a funkční struktury je nezbytně nutné definovat pro každý neuron
polohu (patterning), identitu (cell fate) a ustavit ta správná synaptická spojení.

  Dorsoventral patterning neurální trubice – rozpustné morfogenetické faktory determinují spodní a
  horní části nervové trubice a vedou k ustavení jedinečného transkripčního kódu (a identity) pro
                                        buňku v každé poloze

                 Dorsální a ventrální specifikace je zachována ve všech částech NS

             Summary – neurulation, neural crest formation and dorso-ventral patterning

                           Antero-posterior (A-P; předozadní) patterning

Pochopení mechanismů definující AP nám umožní pochopit, jak vzniká z jednoduché trubice složitá a
diverzifikovaná struktura CNS

         Jednotlivé segmenty nervové trubice inervují odlišné orgány a mají odlišnou funkci





•       a morfogenetickými faktory definujícími přední a zadní část těla + „organizery“ na
rozhraních jednotlivých segmentů (např. midbrain/hindbrain boundary)

                                   Neural lineage (zjednodušeno)

•       neurony – přenos signálu

•       gliální buňky – vyživují, mechanicky podporují a chrání neurony

•       Hlavní typy glií:

a) oligodendrocyty – produkce myelinu v CNS

b) Schwanovy buňky – myelinizace v periferním nervstvu

c) astrocyty – nemyelinizující gliální buňky v CNS

d) mikroglia –buňky imunitního systému specializované pro funkci v CNS

                               Neural lineage (podrobně, pro zájemce)

                       Radial glia – scaffold for cells in the developing CNS



                                    Dynamika vývoje mozkové kůry



Navádění axonů (axon guidance) – proces(y), kterým je vznikající axon naváděn k cílovým neuronům, se
                              kterými pak navazuje synaptická spojení

                                        Dendritic branching

                    Molekuly regulující axon guidance (viz také přednáška č. 8):

•      netrins

•      ephrins

•      semaphorins

•      klasické morfogeny (Wnt, BMPs, FGFs...)

                    Molekuly regulující axon guidance (viz také přednáška č. 8):

•       netrins

•       ephrins

•       semaphorins

•       klasické morfogeny (Wnt, BMPs, FGFs...)

Neurogeneze



Neurotrofní látky – podporují přežívání neuronů – a tak regulují vzájemné propojení nervových buněk.
              neuron, který není synapticky spojen s jiným (a to tím správným zahyne)

  Příklad: Jak neurotrofní látky – např. NGF=nervous growth factor nebo NT3=neurotrofin 3 regulují
                              synaptická spojení v periferním nervstvu

                                        Alzheimerova choroba

                  Amyloidní prekursorový protein (APP) a amyloidní β-peptidy

                                        Parkinsonova choroba

                                          Substantia nigra