Нервовий гребінь (лат. crista neuralis) — парне скупчення на спинній поверхні зародка, яке розміщене по обидва боки від нервової трубки між нею і шкірною ектодермою. Нервовий гребінь виходить з крайніх відділів під час його згортання в нервову трубку. Клітини нервового гребеня мають здатність мігрувати в організмі і розвиваються у різноманітні структури: черепномозкові та вегетативні (автономні) ганглії, меланоцити, надниркових залоз.
Після гаструляції клітини нервового гребеня визначаються на межі нервової пластинки та нейрональної ектодерми. Під час нейруляції межі нервової пластинки, також відомі як нервові складки, сходяться на дорсальній серединній лінії, утворюючи нервову трубку. Згодом клітини нервового гребеня на верхній частині нервової трубки відшаровуються від ектодерми і мігрують по периферії, де вони диференціюються в різні типи клітин. Поява нервового гребеня мала важливе значення в еволюції хребетних, оскільки багато його структурних похідних є визначальними ознаками клади хребетних.
В основі розвитку нервового гребеня лежить регуляторна мережа генів, яка є набором взаємодіючих сигналів, факторів транскрипції та ефекторних генів, які надають клітинам такі характеристики, як мультипотентність та міграційні можливості . Розуміння молекулярних механізмів формування нервового гребеня є важливим для розуміння хвороб людини через його внесок у розвиток багатьох клітинних ліній. Аномалії розвитку нервового гребеня спричиняють нейрокристопатії, які включають такі стани, як фронтоназальна дисплазія, синдром Ваарденбурга-Шаха та синдром Ді-Джорджа .
Індукція
Молекулярний каскад дозволяє встановити міграційні та мультипотентні характеристики клітин нервового гребеня. Цю генну регуляторну мережу можна поділити на наступні чотири підмережі, описані нижче.
Індукційні сигнали
Позаклітинні сигнальні молекули, що виділяються з прилеглого епідермісу і мезодерми, такі як Wnts, BMPs і Fgfs, відокремлюють ектодерму від нейронної пластинки під час нейруляції .
Сигналізація Wnt була продемонстрована в індукції нервового гребеня у кількох видів за допомогою експериментів з посиленням та втратою функції. Відповідно до цього спостереження, промоторна область гена slug (специфічного для нервового гребеня) містить сайт зв'язування для транскрипційних факторів, що беруть участь в активації Wnt-залежних генів-мішеней, що свідчить про пряму роль сигналізації Wnt у специфікації нервового гребеня .
Сучасна роль BMP у формуванні нервового гребеня пов'язана з індукцією нервової пластинки. Антагоністи BMP, що дифундують з ектодерми, створюють градієнт активності BMP. Таким чином, лінія нервового гребеня формується з проміжних рівнів сигналізації BMP, необхідних для розвитку нервової пластинки (низький рівень BMP) та епідермісу (високий рівень BMP) .
Fgf з параксимальної мезодерми був запропонований як джерело індуктивного сигналу нервового гребеня. Дослідники продемонстрували, що експресія домінантно-негативного рецептора Fgf в експлантатах ектодерми блокує індукцію нервового гребеня при рекомбінації з параксиальною мезодермою . Розуміння ролі шляхів BMP, Wnt і Fgf на експресію специфікатора нервового гребеня залишається неповним.
Специфікатори меж нейронних пластинок
Сигнальні події, які встановлюють межу нервової пластинки, призводять до експресії набору транскрипційних факторів, визначених тут як специфікатори межі нервової пластинки. Ці молекули включають фактори Zic, Pax3/7, Dlx5, Msx1/2, які можуть опосередковувати вплив Wnts, BMPs і Fgfs. Ці гени широко експресуються на межі нервової пластинки і передують експресії справжніх маркерів нервового гребеня .
Експериментальні дані свідчать про те, що ці фактори транскрипції знаходяться перед специфікаторами нервового гребеня. Наприклад, у Xenopus Msx1 є необхідним і достатнім для експресії Slug, Snail і FoxD3. Крім того, Pax3 необхідний для експресії FoxD3 в ембріонах мишей.
Специфікатори нейронних гребенів
Після експресії специфікаторів кордону нервової пластинки слідує набір генів, що включає Slug/Snail, FoxD3, Sox10, Sox9, AP-2 і c-Myc. Цей набір генів, позначений тут як специфікатори нервового гребеня, активується в емерджентних клітинах нервового гребеня. Принаймні у Xenopus кожен специфікатор нервового гребеня є необхідним та/або достатнім для експресії всіх інших специфікаторів, що демонструє існування широкої перехресної регуляції. Більше того, цей модельний організм відіграв важливу роль у з'ясуванні ролі сигнального шляху їжака у специфікації нервового гребеня, де ключову роль відіграє транскрипційний фактор Gli2.
За межами жорстко регульованої мережі специфікаторів нейронного гребеня знаходяться два інші транскрипційні фактори Twist та Id. Twist, транскрипційний фактор bHLH, необхідний для диференціації мезенхіми структур глоткової дуги.[15] Id є прямою мішенню c-Myc і, як відомо, важливий для підтримки стовбурових клітин нервового гребеня.
Ефекторні гени нейронного гребеня
І наостанок, специфікатори нервового гребеня вмикають експресію ефекторних генів, які надають певних властивостей, таких як міграція і мультипотентність. Два ефектори нервового гребеня, Rho ГТФази і кадгерини, беруть участь у розшаруванні, регулюючи морфологію і адгезивні властивості клітин. Sox9 і Sox10 регулюють диференціацію нервового гребеня шляхом активації багатьох специфічних для клітин ефекторів, включаючи Mitf, P0, Cx32, Trp і cKit.
Міграція
Міграція клітин нервового гребеня включає в себе висококоординований каскад подій, який починається із закриття нервової трубки.
Деламінація
Після злиття нервових складок з утворенням нервової трубки, клітини, які спочатку були розташовані на межі нервової пластинки, стають клітинами нервового гребеня. Для початку міграції клітини нервового гребеня повинні пройти процес, який називається деламінацією, що включає в себе повний або частковий епітеліально-мезенхімальний перехід (ЕМТ). Деламінація визначається як поділ тканини на різні популяції, в даному випадку клітини нервового гребеня відокремлюються від навколишньої тканини. І навпаки, ЕМТ - це серія подій, що координують зміну епітеліального фенотипу на мезенхімальний. Наприклад, деламінація в ембріонах курчат запускається каскадом BMP/Wnt, який індукує експресію транскрипційних факторів, що сприяють ЕМТ, таких як SNAI2 і FoxD3. Хоча всі клітини нервового гребеня проходять ЕМТ, час розшарування відбувається на різних стадіях у різних організмів: у ембріонів Xenopus laevis спостерігається масивне розшарування, яке відбувається, коли нервова пластинка ще не повністю зрослася, в той час як розшарування в ембріоні курчати відбувається під час злиття нервової складки.
Перед розшаруванням клітини передбачуваного нервового гребеня спочатку прикріплюються до сусідніх клітин за допомогою білків щільного з'єднання, таких як оклюдин, та молекул клітинної адгезії, таких як NCAM та N-кадгерин.[20] Дорсально експресовані БМР ініціюють розшарування, індукуючи експресію факторів транскрипції білків цинкового пальця - равлика, слимака та твісту. Ці фактори відіграють безпосередню роль в індукції епітеліально-мезенхімального переходу шляхом зменшення експресії оклюдину та N-кадгерину, а також сприяють модифікації NCAMs залишками полісіалових кислот для зменшення адгезивності. Клітини нервового гребеня також починають експресувати протеази, здатні руйнувати кадгерини, такі як ADAM10 , і секретувати матриксні металопротеїнази (ММР), які руйнують верхню базальну пластинку нервової трубки, щоб дозволити клітинам нервового гребеня вийти. Крім того, під час міграції клітини нервового гребеня починають експресувати інтегрини, які асоціюються з білками позаклітинного матриксу, включаючи колаген, фібронектин і ламінін. Як тільки базальна пластинка стає проникною, клітини нервового гребеня можуть почати мігрувати по всьому ембріону.
Міграція
Міграція клітин нервового гребеня відбувається в ростральному напрямку до каудального без потреби в нейронному каркасі, як, наприклад, уздовж радіальної гліальної клітини. З цієї причини процес міграції клітин гребеня називають "вільною міграцією". Замість каркасу на клітинах-попередниках, міграція нейронних гребенів є результатом відштовхування через EphB/EphrinB та семафорин/нейропіліновий сигнал, взаємодії з позаклітинним матриксом та контактного інгібування один з одним. Хоча білки Ephrin та Eph мають здатність до двонаправленої сигналізації, відштовхування клітин нервового гребеня використовує переважно пряму сигналізацію для ініціювання відповіді в клітині нервового гребеня, що містить рецептор. Клітини нервового гребеня, що ростуть, експресують EphB, рецепторну тирозинкіназу, яка зв'язує трансмембранний ліганд EphrinB, що експресується в хвостовій половині кожного соміту. Коли ці два домени взаємодіють, це викликає фосфорилювання тирозину рецепторів, активацію rhoGTPаз і, врешті-решт, перебудову цитоскелету в клітинах гребеня, що спонукає їх до відштовхування. Це явище дозволяє клітинам нервового гребеня проникати через ростральну частину кожного соміту .
Семафорин-нейропіліновий сигнал відштовхування працює синергічно з сигналом EphB, спрямовуючи клітини нервового гребеня вниз по ростральній половині сомітів у мишей. У курячих ембріонів семафорін діє в головному мозку, спрямовуючи клітини нервового гребеня через глоткові дуги. На додаток до відразливої сигналізації, клітини нервового гребеня експресують β1 і α4 інтегрини, що дозволяє їм зв'язувати і направлено взаємодіяти з колагеном, ламініном і фібронектином позаклітинного матриксу під час їхнього руху. Крім того, клітини гребеня мають внутрішнє гальмування контакту одна з одною, вільно проникаючи в тканини різного походження, такі як мезодерма. Нейронні клітини гребеня, які мігрують через ростральну половину сомітів, диференціюються в сенсорні та симпатичні нейрони периферійної нервової системи. Інший основний шлях, яким мігрують клітини нервового гребеня, проходить дорсолатерально між епідермісом і дермаміотомом. Клітини, що мігрують цим шляхом, диференціюються в пігментні клітини дерми. Подальша диференціація клітин нервового гребеня і специфікація їх у кінцевий тип клітин залежить від їх просторово-часової залежності від морфогенних сигналів, таких як BMP, Wnt, FGF, Hox і Notch .
Клінічне значення
Нейрокристопатії виникають внаслідок аномальної специфікації, міграції, диференціації або загибелі клітин нервового гребеня протягом ембріонального розвитку. Ця група захворювань включає широкий спектр вроджених вад розвитку, від яких страждають багато новонароджених. Крім того, вони виникають через генетичні дефекти, що впливають на формування нервового гребеня, та через дію тератогенів .
Синдром Ваарденбурга
Синдром Ваарденбурга - це нейрокристопатія, що виникає внаслідок порушення міграції клітин нервового гребеня. Основними характеристиками стану є п'єбальдизм і вроджена глухота. У випадку п'єбальдизму безбарвні ділянки шкіри спричинені повною відсутністю меланоцитів, що виробляють пігмент з нервового гребеня. Існує чотири різні типи синдрому Ваарденбурга, кожен з яких має відмінні генетичні та фізіологічні особливості. Типи I і II розрізняють залежно від того, чи є у членів сім'ї хворого дистопія верхньої щелепи, чи ні . Тип III призводить до аномалій верхніх кінцівок. Нарешті, тип IV також відомий як синдром Ваарденбурга-Шаха, і у хворих людей спостерігаються як синдром Ваарденбурга, так і хвороба Гіршпрунга. Типи I і III успадковуються за аутосомно-домінантним типом, тоді як типи II і IV успадковуються за аутосомно-рецесивним типом. Загалом, синдром Ваарденбурга зустрічається рідко, з частотою ~ 2/100 000 осіб у Сполучених Штатах. Всі раси та статі однаково схильні до цього захворювання. На сьогоднішній день не існує ліків або методів лікування синдрому Ваарденбурга.
Хвороба Гіршпрунга
Хвороба Гіршпрунга (ХГ або ХСКР) також пов'язана з дефектами розвитку та міграції клітин нервового гребеня і характеризується відсутністю іннервації в окремих ділянках кишечника. Відсутність іннервації може призвести до подальших фізіологічних відхилень, таких як збільшення товстої кишки (мегаколон), непрохідність кишечника або навіть уповільнення росту. При здоровому розвитку клітини нервового гребеня мігрують у кишечник і формують кишкові ганглії. Гени, які відіграють роль у здоровій міграції цих клітин нервового гребеня в кишечник, включають RET, GDNF, GFRα, EDN3 та EDNRB. RET, рецепторна тирозинкіназа (RTK), утворює комплекс з GDNF та GFRα. EDN3 і EDNRB беруть участь в одній сигнальній мережі. Коли ця сигналізація порушується у мишей, виникає агангліоноз або відсутність цих кишкових гангліїв.
Розлади алкогольного спектру у плода
Пренатальний вплив алкоголю (ПВА) є однією з найпоширеніших причин вад розвитку. Залежно від ступеня впливу алкоголю та тяжкості спричинених ним порушень, пацієнтам ставлять діагноз в межах континууму розладів, що мають загальну назву "Фетальний алкогольний спектральний розлад" (FASD). Важка форма FASD може порушувати міграцію нервового гребеня, про що свідчать характерні черепно-лицьові аномалії, включаючи короткі долонно-піднебінні щілини, подовжену верхню губу та згладжену філтруму. Однак, через нестійкий характер зв'язування етанолу, механізми, за допомогою яких виникають ці аномалії, все ще залишаються незрозумілими. Експланти клітинних культур клітин нервового гребеня, а також ембріони зебр, що розвиваються in vivo під впливом етанолу, демонструють зменшення кількості мігруючих клітин і скорочення відстані, яку долають мігруючі клітини нервового гребеня. Механізми цих змін недостатньо вивчені, але є дані, що свідчать про те, що дане порушення може посилювати апоптоз через підвищення рівня цитозольного кальцію, спричинене IP3-опосередкованим вивільненням кальцію з внутрішньоклітинних запасів. Також було висловлено припущення, що зниження життєздатності клітин нервового гребеня, які зазнали впливу етанолу, спричинене підвищеним окислювальним стресом. Незважаючи на ці та інші досягнення, багато чого ще належить дізнатися про те, як етанол впливає на розвиток нервового гребеня. Наприклад, виявляється, що етанол диференційовано впливає на певні клітини нервового гребеня порівняно з іншими; тобто, хоча черепно-лицьові аномалії є поширеними при ПАЕ, пігментні клітини нервового гребеня виявляються мінімально ураженими.
Синдром Ді Джорджа
Синдром Ді Джорджа пов'язаний з делецією або транслокацією невеликого сегмента в 22-й хромосомі людини. Ця делеція може порушити міграцію або розвиток клітин нервового гребеня. Деякі дефекти, що спостерігаються, пов'язані з системою глоткового мішка, яка отримує внесок від ростральних мігруючих клітин нервового гребеня. Симптоми синдрому Ді Джорджа включають вроджені вади серця, дефекти обличчя, а також деякі неврологічні порушення та порушення здатності до навчання. Також повідомлялося, що пацієнти з делецією 22q11 мають вищий рівень захворюваності на шизофренію та біполярний розлад.
Похідні нервового гребеня
Ектомезенхіма (також відома як мезодерма): одонтобласти, зубні сосочки, хондрокраніум (носова капсула, хрящ Меккеля, склеральні кісточки, чотиригорбий, суглобовий, під'язиковий та колумеллярний хрящі), хрящі трахеї та гортані, дерматокраніум (перетинчасті кістки), спинні плавники та черепаший пластрон (нижчі хребетні), перицити і гладенькі м'язи гілок артерій і вен, сухожилля очних і жувальних м'язів, сполучна тканина залоз голови і шиї (гіпофіза, слинних, лакричних, тимуса, щитовидної залози), дерма і жирова тканина литок, вентральної частини шиї і обличчя.
Ендокринні клітини: хромафінні клітини мозкового шару надниркових залоз, гломусні клітини I/II типу.
Периферична нервова система: Сенсорні нейрони і глія дорсальних корінців, ганглії головного мозку (VII і частково V, IX і X), клітини Рохона-Берда, деякі клітини Меркеля у вусі, сателітні гліальні клітини всіх вегетативних і сенсорних гангліїв, шваннівські клітини всіх периферичних нервів.
Кишкові клітини: Ентерохромафінні клітини .
Меланоцити, м'язові та пігментні клітини райдужної оболонки ока, і навіть пов'язані з деякими пухлинами (наприклад, меланотична нейроектодермальна пухлина немовлят).
Джерела
- Словник морфологічних термінів
Примітки
- Гістологія людини. Луцик О. Д., Іванова А. Й., Кабак К. С., Чайковський Ю. Б. — К.:Книга-плюс, 2013. — 584 с.
- Brooker, R.J. 2014, Biology, 3rd edn, McGraw-Hill, New York, NY, 1084.
- Huang, X.; Saint-Jeannet, J.P. (2004). "Induction of the neural crest and the opportunities of life on the edge".
- "Gene-regulatory interactions in neural crest evolution and development".
- "Ancient evolutionary origin of the neural crest gene regulatory network".
- "Cloning and characterization of the three Xenopus slug promoters reveal direct regulation by Lef/beta-catenin signaling".
- "Role of FGF and noggin in neural crest induction".
- "Regulation of Msx genes by Bmp gradient is essential for neural crest specification".
- "The winged-helix transcription factor Foxd3 suppresses interneuron differentiation and promotes neural crest cell fate".
- "Gli2 is required for the induction and migration of Xenopus laevis neural crest".
- "Xenopus Id3 is required downstream of Myc for the formation of multipotent neural crest progenitor cells".
- Sanes, Dan (2012). Development of the Nervous System, 3rd ed. Oxford: ELSEVIER INC. pp. 70–72.
- "Molecular mechanisms of epithelial–mesenchymal transition".
- "Neural crest delamination and migration: From epithelium-to-mesenchyme transition to collective cell migration".
- Taneyhill, L.A. (2008). "To adhere or not to adhere: the role of Cadherins in neural crest development". Cell Adh Migr. 2, 223–30.
- "The Neural Crest".
- Kandel, Eric (2013). Principles of Neural Science. New York: The McGraw-Hill Companies, Inc. pp. 1197–1199.
- "A gene regulatory network orchestrates neural crest formation".
- "Neurocristopathies: New insights 150 years after the neural crest discovery".
- "The neurocristopathies: A unifying concept of disease arising in neural crest maldevelopment".
- "The role of teratogens in neural crest development".
- "Waardenburg's Syndrome with Hirschprung's Disease: A Neural Crest Defect".
- Arias, S (1971). "Genetic heterogeneity in the Waardenburg's syndrome". Birth Defects B. 07 (4): 87–101.
- "Waardenburg syndrome". Genetics Home Reference. October 2012.
- "Search for the missing lncs: gene regulatory networks in neural crest development and long non-coding RNA biomarkers of Hirschsprung's disease".
- "Neural crest development in fetal alcohol syndrome".
- "The 22q11 deletion syndromes".
- Kalcheim, C. and Le Douarin, N. M. (1998). The Neural Crest (2nd ed.). Cambridge, U. K.: Cambridge University Press.
- "Epidermal progenitors give rise to Merkel cells during embryonic development and adult homeostasis".
- "Neural crest origin of mammalian Merkel cells".
- "Enteric nervous system development: migration, differentiation, and disease".
Це незавершена стаття з анатомії. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Nervovij grebin lat crista neuralis parne skupchennya na spinnij poverhni zarodka yake rozmishene po obidva boki vid nervovoyi trubki mizh neyu i shkirnoyu ektodermoyu Nervovij grebin vihodit z krajnih viddiliv pid chas jogo zgortannya v nervovu trubku Klitini nervovogo grebenya mayut zdatnist migruvati v organizmi i rozvivayutsya u riznomanitni strukturi cherepnomozkovi ta vegetativni avtonomni gangliyi melanociti nadnirkovih zaloz Utvorennya nervovogo grebenya u procesi nejrulyaciyi Pislya gastrulyaciyi klitini nervovogo grebenya viznachayutsya na mezhi nervovoyi plastinki ta nejronalnoyi ektodermi Pid chas nejrulyaciyi mezhi nervovoyi plastinki takozh vidomi yak nervovi skladki shodyatsya na dorsalnij seredinnij liniyi utvoryuyuchi nervovu trubku Zgodom klitini nervovogo grebenya na verhnij chastini nervovoyi trubki vidsharovuyutsya vid ektodermi i migruyut po periferiyi de voni diferenciyuyutsya v rizni tipi klitin Poyava nervovogo grebenya mala vazhlive znachennya v evolyuciyi hrebetnih oskilki bagato jogo strukturnih pohidnih ye viznachalnimi oznakami kladi hrebetnih V osnovi rozvitku nervovogo grebenya lezhit regulyatorna merezha geniv yaka ye naborom vzayemodiyuchih signaliv faktoriv transkripciyi ta efektornih geniv yaki nadayut klitinam taki harakteristiki yak multipotentnist ta migracijni mozhlivosti Rozuminnya molekulyarnih mehanizmiv formuvannya nervovogo grebenya ye vazhlivim dlya rozuminnya hvorob lyudini cherez jogo vnesok u rozvitok bagatoh klitinnih linij Anomaliyi rozvitku nervovogo grebenya sprichinyayut nejrokristopatiyi yaki vklyuchayut taki stani yak frontonazalna displaziya sindrom Vaardenburga Shaha ta sindrom Di Dzhordzha Indukciya Molekulyarnij kaskad dozvolyaye vstanoviti migracijni ta multipotentni harakteristiki klitin nervovogo grebenya Cyu gennu regulyatornu merezhu mozhna podiliti na nastupni chotiri pidmerezhi opisani nizhche Indukcijni signali Pozaklitinni signalni molekuli sho vidilyayutsya z prileglogo epidermisu i mezodermi taki yak Wnts BMPs i Fgfs vidokremlyuyut ektodermu vid nejronnoyi plastinki pid chas nejrulyaciyi Signalizaciya Wnt bula prodemonstrovana v indukciyi nervovogo grebenya u kilkoh vidiv za dopomogoyu eksperimentiv z posilennyam ta vtratoyu funkciyi Vidpovidno do cogo sposterezhennya promotorna oblast gena slug specifichnogo dlya nervovogo grebenya mistit sajt zv yazuvannya dlya transkripcijnih faktoriv sho berut uchast v aktivaciyi Wnt zalezhnih geniv mishenej sho svidchit pro pryamu rol signalizaciyi Wnt u specifikaciyi nervovogo grebenya Suchasna rol BMP u formuvanni nervovogo grebenya pov yazana z indukciyeyu nervovoyi plastinki Antagonisti BMP sho difunduyut z ektodermi stvoryuyut gradiyent aktivnosti BMP Takim chinom liniya nervovogo grebenya formuyetsya z promizhnih rivniv signalizaciyi BMP neobhidnih dlya rozvitku nervovoyi plastinki nizkij riven BMP ta epidermisu visokij riven BMP Fgf z paraksimalnoyi mezodermi buv zaproponovanij yak dzherelo induktivnogo signalu nervovogo grebenya Doslidniki prodemonstruvali sho ekspresiya dominantno negativnogo receptora Fgf v eksplantatah ektodermi blokuye indukciyu nervovogo grebenya pri rekombinaciyi z paraksialnoyu mezodermoyu Rozuminnya roli shlyahiv BMP Wnt i Fgf na ekspresiyu specifikatora nervovogo grebenya zalishayetsya nepovnim Specifikatori mezh nejronnih plastinok Signalni podiyi yaki vstanovlyuyut mezhu nervovoyi plastinki prizvodyat do ekspresiyi naboru transkripcijnih faktoriv viznachenih tut yak specifikatori mezhi nervovoyi plastinki Ci molekuli vklyuchayut faktori Zic Pax3 7 Dlx5 Msx1 2 yaki mozhut oposeredkovuvati vpliv Wnts BMPs i Fgfs Ci geni shiroko ekspresuyutsya na mezhi nervovoyi plastinki i pereduyut ekspresiyi spravzhnih markeriv nervovogo grebenya Eksperimentalni dani svidchat pro te sho ci faktori transkripciyi znahodyatsya pered specifikatorami nervovogo grebenya Napriklad u Xenopus Msx1 ye neobhidnim i dostatnim dlya ekspresiyi Slug Snail i FoxD3 Krim togo Pax3 neobhidnij dlya ekspresiyi FoxD3 v embrionah mishej Specifikatori nejronnih grebeniv Pislya ekspresiyi specifikatoriv kordonu nervovoyi plastinki sliduye nabir geniv sho vklyuchaye Slug Snail FoxD3 Sox10 Sox9 AP 2 i c Myc Cej nabir geniv poznachenij tut yak specifikatori nervovogo grebenya aktivuyetsya v emerdzhentnih klitinah nervovogo grebenya Prinajmni u Xenopus kozhen specifikator nervovogo grebenya ye neobhidnim ta abo dostatnim dlya ekspresiyi vsih inshih specifikatoriv sho demonstruye isnuvannya shirokoyi perehresnoyi regulyaciyi Bilshe togo cej modelnij organizm vidigrav vazhlivu rol u z yasuvanni roli signalnogo shlyahu yizhaka u specifikaciyi nervovogo grebenya de klyuchovu rol vidigraye transkripcijnij faktor Gli2 Za mezhami zhorstko regulovanoyi merezhi specifikatoriv nejronnogo grebenya znahodyatsya dva inshi transkripcijni faktori Twist ta Id Twist transkripcijnij faktor bHLH neobhidnij dlya diferenciaciyi mezenhimi struktur glotkovoyi dugi 15 Id ye pryamoyu mishennyu c Myc i yak vidomo vazhlivij dlya pidtrimki stovburovih klitin nervovogo grebenya Efektorni geni nejronnogo grebenya I naostanok specifikatori nervovogo grebenya vmikayut ekspresiyu efektornih geniv yaki nadayut pevnih vlastivostej takih yak migraciya i multipotentnist Dva efektori nervovogo grebenya Rho GTFazi i kadgerini berut uchast u rozsharuvanni regulyuyuchi morfologiyu i adgezivni vlastivosti klitin Sox9 i Sox10 regulyuyut diferenciaciyu nervovogo grebenya shlyahom aktivaciyi bagatoh specifichnih dlya klitin efektoriv vklyuchayuchi Mitf P0 Cx32 Trp i cKit Migraciya Migraciya klitin nervovogo grebenya vklyuchaye v sebe visokokoordinovanij kaskad podij yakij pochinayetsya iz zakrittya nervovoyi trubki Delaminaciya Pislya zlittya nervovih skladok z utvorennyam nervovoyi trubki klitini yaki spochatku buli roztashovani na mezhi nervovoyi plastinki stayut klitinami nervovogo grebenya Dlya pochatku migraciyi klitini nervovogo grebenya povinni projti proces yakij nazivayetsya delaminaciyeyu sho vklyuchaye v sebe povnij abo chastkovij epitelialno mezenhimalnij perehid EMT Delaminaciya viznachayetsya yak podil tkanini na rizni populyaciyi v danomu vipadku klitini nervovogo grebenya vidokremlyuyutsya vid navkolishnoyi tkanini I navpaki EMT ce seriya podij sho koordinuyut zminu epitelialnogo fenotipu na mezenhimalnij Napriklad delaminaciya v embrionah kurchat zapuskayetsya kaskadom BMP Wnt yakij indukuye ekspresiyu transkripcijnih faktoriv sho spriyayut EMT takih yak SNAI2 i FoxD3 Hocha vsi klitini nervovogo grebenya prohodyat EMT chas rozsharuvannya vidbuvayetsya na riznih stadiyah u riznih organizmiv u embrioniv Xenopus laevis sposterigayetsya masivne rozsharuvannya yake vidbuvayetsya koli nervova plastinka she ne povnistyu zroslasya v toj chas yak rozsharuvannya v embrioni kurchati vidbuvayetsya pid chas zlittya nervovoyi skladki Pered rozsharuvannyam klitini peredbachuvanogo nervovogo grebenya spochatku prikriplyuyutsya do susidnih klitin za dopomogoyu bilkiv shilnogo z yednannya takih yak oklyudin ta molekul klitinnoyi adgeziyi takih yak NCAM ta N kadgerin 20 Dorsalno ekspresovani BMR iniciyuyut rozsharuvannya indukuyuchi ekspresiyu faktoriv transkripciyi bilkiv cinkovogo palcya ravlika slimaka ta tvistu Ci faktori vidigrayut bezposerednyu rol v indukciyi epitelialno mezenhimalnogo perehodu shlyahom zmenshennya ekspresiyi oklyudinu ta N kadgerinu a takozh spriyayut modifikaciyi NCAMs zalishkami polisialovih kislot dlya zmenshennya adgezivnosti Klitini nervovogo grebenya takozh pochinayut ekspresuvati proteazi zdatni rujnuvati kadgerini taki yak ADAM10 i sekretuvati matriksni metaloproteyinazi MMR yaki rujnuyut verhnyu bazalnu plastinku nervovoyi trubki shob dozvoliti klitinam nervovogo grebenya vijti Krim togo pid chas migraciyi klitini nervovogo grebenya pochinayut ekspresuvati integrini yaki asociyuyutsya z bilkami pozaklitinnogo matriksu vklyuchayuchi kolagen fibronektin i laminin Yak tilki bazalna plastinka staye proniknoyu klitini nervovogo grebenya mozhut pochati migruvati po vsomu embrionu Migraciya Migraciya klitin nervovogo grebenya vidbuvayetsya v rostralnomu napryamku do kaudalnogo bez potrebi v nejronnomu karkasi yak napriklad uzdovzh radialnoyi glialnoyi klitini Z ciyeyi prichini proces migraciyi klitin grebenya nazivayut vilnoyu migraciyeyu Zamist karkasu na klitinah poperednikah migraciya nejronnih grebeniv ye rezultatom vidshtovhuvannya cherez EphB EphrinB ta semaforin nejropilinovij signal vzayemodiyi z pozaklitinnim matriksom ta kontaktnogo ingibuvannya odin z odnim Hocha bilki Ephrin ta Eph mayut zdatnist do dvonapravlenoyi signalizaciyi vidshtovhuvannya klitin nervovogo grebenya vikoristovuye perevazhno pryamu signalizaciyu dlya iniciyuvannya vidpovidi v klitini nervovogo grebenya sho mistit receptor Klitini nervovogo grebenya sho rostut ekspresuyut EphB receptornu tirozinkinazu yaka zv yazuye transmembrannij ligand EphrinB sho ekspresuyetsya v hvostovij polovini kozhnogo somitu Koli ci dva domeni vzayemodiyut ce viklikaye fosforilyuvannya tirozinu receptoriv aktivaciyu rhoGTPaz i vreshti resht perebudovu citoskeletu v klitinah grebenya sho sponukaye yih do vidshtovhuvannya Ce yavishe dozvolyaye klitinam nervovogo grebenya pronikati cherez rostralnu chastinu kozhnogo somitu Semaforin nejropilinovij signal vidshtovhuvannya pracyuye sinergichno z signalom EphB spryamovuyuchi klitini nervovogo grebenya vniz po rostralnij polovini somitiv u mishej U kuryachih embrioniv semaforin diye v golovnomu mozku spryamovuyuchi klitini nervovogo grebenya cherez glotkovi dugi Na dodatok do vidrazlivoyi signalizaciyi klitini nervovogo grebenya ekspresuyut b1 i a4 integrini sho dozvolyaye yim zv yazuvati i napravleno vzayemodiyati z kolagenom lamininom i fibronektinom pozaklitinnogo matriksu pid chas yihnogo ruhu Krim togo klitini grebenya mayut vnutrishnye galmuvannya kontaktu odna z odnoyu vilno pronikayuchi v tkanini riznogo pohodzhennya taki yak mezoderma Nejronni klitini grebenya yaki migruyut cherez rostralnu polovinu somitiv diferenciyuyutsya v sensorni ta simpatichni nejroni periferijnoyi nervovoyi sistemi Inshij osnovnij shlyah yakim migruyut klitini nervovogo grebenya prohodit dorsolateralno mizh epidermisom i dermamiotomom Klitini sho migruyut cim shlyahom diferenciyuyutsya v pigmentni klitini dermi Podalsha diferenciaciya klitin nervovogo grebenya i specifikaciya yih u kincevij tip klitin zalezhit vid yih prostorovo chasovoyi zalezhnosti vid morfogennih signaliv takih yak BMP Wnt FGF Hox i Notch Klinichne znachennya Nejrokristopatiyi vinikayut vnaslidok anomalnoyi specifikaciyi migraciyi diferenciaciyi abo zagibeli klitin nervovogo grebenya protyagom embrionalnogo rozvitku Cya grupa zahvoryuvan vklyuchaye shirokij spektr vrodzhenih vad rozvitku vid yakih strazhdayut bagato novonarodzhenih Krim togo voni vinikayut cherez genetichni defekti sho vplivayut na formuvannya nervovogo grebenya ta cherez diyu teratogeniv Sindrom Vaardenburga Sindrom Vaardenburga ce nejrokristopatiya sho vinikaye vnaslidok porushennya migraciyi klitin nervovogo grebenya Osnovnimi harakteristikami stanu ye p yebaldizm i vrodzhena gluhota U vipadku p yebaldizmu bezbarvni dilyanki shkiri sprichineni povnoyu vidsutnistyu melanocitiv sho viroblyayut pigment z nervovogo grebenya Isnuye chotiri rizni tipi sindromu Vaardenburga kozhen z yakih maye vidminni genetichni ta fiziologichni osoblivosti Tipi I i II rozriznyayut zalezhno vid togo chi ye u chleniv sim yi hvorogo distopiya verhnoyi shelepi chi ni Tip III prizvodit do anomalij verhnih kincivok Nareshti tip IV takozh vidomij yak sindrom Vaardenburga Shaha i u hvorih lyudej sposterigayutsya yak sindrom Vaardenburga tak i hvoroba Girshprunga Tipi I i III uspadkovuyutsya za autosomno dominantnim tipom todi yak tipi II i IV uspadkovuyutsya za autosomno recesivnim tipom Zagalom sindrom Vaardenburga zustrichayetsya ridko z chastotoyu 2 100 000 osib u Spoluchenih Shtatah Vsi rasi ta stati odnakovo shilni do cogo zahvoryuvannya Na sogodnishnij den ne isnuye likiv abo metodiv likuvannya sindromu Vaardenburga Hvoroba Girshprunga Hvoroba Girshprunga HG abo HSKR takozh pov yazana z defektami rozvitku ta migraciyi klitin nervovogo grebenya i harakterizuyetsya vidsutnistyu innervaciyi v okremih dilyankah kishechnika Vidsutnist innervaciyi mozhe prizvesti do podalshih fiziologichnih vidhilen takih yak zbilshennya tovstoyi kishki megakolon neprohidnist kishechnika abo navit upovilnennya rostu Pri zdorovomu rozvitku klitini nervovogo grebenya migruyut u kishechnik i formuyut kishkovi gangliyi Geni yaki vidigrayut rol u zdorovij migraciyi cih klitin nervovogo grebenya v kishechnik vklyuchayut RET GDNF GFRa EDN3 ta EDNRB RET receptorna tirozinkinaza RTK utvoryuye kompleks z GDNF ta GFRa EDN3 i EDNRB berut uchast v odnij signalnij merezhi Koli cya signalizaciya porushuyetsya u mishej vinikaye aganglionoz abo vidsutnist cih kishkovih gangliyiv Rozladi alkogolnogo spektru u ploda Prenatalnij vpliv alkogolyu PVA ye odniyeyu z najposhirenishih prichin vad rozvitku Zalezhno vid stupenya vplivu alkogolyu ta tyazhkosti sprichinenih nim porushen paciyentam stavlyat diagnoz v mezhah kontinuumu rozladiv sho mayut zagalnu nazvu Fetalnij alkogolnij spektralnij rozlad FASD Vazhka forma FASD mozhe porushuvati migraciyu nervovogo grebenya pro sho svidchat harakterni cherepno licovi anomaliyi vklyuchayuchi korotki dolonno pidnebinni shilini podovzhenu verhnyu gubu ta zgladzhenu filtrumu Odnak cherez nestijkij harakter zv yazuvannya etanolu mehanizmi za dopomogoyu yakih vinikayut ci anomaliyi vse she zalishayutsya nezrozumilimi Eksplanti klitinnih kultur klitin nervovogo grebenya a takozh embrioni zebr sho rozvivayutsya in vivo pid vplivom etanolu demonstruyut zmenshennya kilkosti migruyuchih klitin i skorochennya vidstani yaku dolayut migruyuchi klitini nervovogo grebenya Mehanizmi cih zmin nedostatno vivcheni ale ye dani sho svidchat pro te sho dane porushennya mozhe posilyuvati apoptoz cherez pidvishennya rivnya citozolnogo kalciyu sprichinene IP3 oposeredkovanim vivilnennyam kalciyu z vnutrishnoklitinnih zapasiv Takozh bulo vislovleno pripushennya sho znizhennya zhittyezdatnosti klitin nervovogo grebenya yaki zaznali vplivu etanolu sprichinene pidvishenim okislyuvalnim stresom Nezvazhayuchi na ci ta inshi dosyagnennya bagato chogo she nalezhit diznatisya pro te yak etanol vplivaye na rozvitok nervovogo grebenya Napriklad viyavlyayetsya sho etanol diferencijovano vplivaye na pevni klitini nervovogo grebenya porivnyano z inshimi tobto hocha cherepno licovi anomaliyi ye poshirenimi pri PAE pigmentni klitini nervovogo grebenya viyavlyayutsya minimalno urazhenimi Sindrom Di Dzhordzha Sindrom Di Dzhordzha pov yazanij z deleciyeyu abo translokaciyeyu nevelikogo segmenta v 22 j hromosomi lyudini Cya deleciya mozhe porushiti migraciyu abo rozvitok klitin nervovogo grebenya Deyaki defekti sho sposterigayutsya pov yazani z sistemoyu glotkovogo mishka yaka otrimuye vnesok vid rostralnih migruyuchih klitin nervovogo grebenya Simptomi sindromu Di Dzhordzha vklyuchayut vrodzheni vadi sercya defekti oblichchya a takozh deyaki nevrologichni porushennya ta porushennya zdatnosti do navchannya Takozh povidomlyalosya sho paciyenti z deleciyeyu 22q11 mayut vishij riven zahvoryuvanosti na shizofreniyu ta bipolyarnij rozlad Pohidni nervovogo grebenya Ektomezenhima takozh vidoma yak mezoderma odontoblasti zubni sosochki hondrokranium nosova kapsula hryash Mekkelya skleralni kistochki chotirigorbij suglobovij pid yazikovij ta kolumellyarnij hryashi hryashi traheyi ta gortani dermatokranium peretinchasti kistki spinni plavniki ta cherepashij plastron nizhchi hrebetni periciti i gladenki m yazi gilok arterij i ven suhozhillya ochnih i zhuvalnih m yaziv spoluchna tkanina zaloz golovi i shiyi gipofiza slinnih lakrichnih timusa shitovidnoyi zalozi derma i zhirova tkanina litok ventralnoyi chastini shiyi i oblichchya Endokrinni klitini hromafinni klitini mozkovogo sharu nadnirkovih zaloz glomusni klitini I II tipu Periferichna nervova sistema Sensorni nejroni i gliya dorsalnih korinciv gangliyi golovnogo mozku VII i chastkovo V IX i X klitini Rohona Berda deyaki klitini Merkelya u vusi satelitni glialni klitini vsih vegetativnih i sensornih gangliyiv shvannivski klitini vsih periferichnih nerviv Kishkovi klitini Enterohromafinni klitini Melanociti m yazovi ta pigmentni klitini rajduzhnoyi obolonki oka i navit pov yazani z deyakimi puhlinami napriklad melanotichna nejroektodermalna puhlina nemovlyat DzherelaSlovnik morfologichnih terminivPrimitkiGistologiya lyudini Lucik O D Ivanova A J Kabak K S Chajkovskij Yu B K Kniga plyus 2013 584 s ISBN 978 966 460 057 3 Brooker R J 2014 Biology 3rd edn McGraw Hill New York NY 1084 Huang X Saint Jeannet J P 2004 Induction of the neural crest and the opportunities of life on the edge Gene regulatory interactions in neural crest evolution and development Ancient evolutionary origin of the neural crest gene regulatory network Cloning and characterization of the three Xenopus slug promoters reveal direct regulation by Lef beta catenin signaling Role of FGF and noggin in neural crest induction Regulation of Msx genes by Bmp gradient is essential for neural crest specification The winged helix transcription factor Foxd3 suppresses interneuron differentiation and promotes neural crest cell fate Gli2 is required for the induction and migration of Xenopus laevis neural crest Xenopus Id3 is required downstream of Myc for the formation of multipotent neural crest progenitor cells Sanes Dan 2012 Development of the Nervous System 3rd ed Oxford ELSEVIER INC pp 70 72 Molecular mechanisms of epithelial mesenchymal transition Neural crest delamination and migration From epithelium to mesenchyme transition to collective cell migration Taneyhill L A 2008 To adhere or not to adhere the role of Cadherins in neural crest development Cell Adh Migr 2 223 30 The Neural Crest Kandel Eric 2013 Principles of Neural Science New York The McGraw Hill Companies Inc pp 1197 1199 A gene regulatory network orchestrates neural crest formation Neurocristopathies New insights 150 years after the neural crest discovery The neurocristopathies A unifying concept of disease arising in neural crest maldevelopment The role of teratogens in neural crest development Waardenburg s Syndrome with Hirschprung s Disease A Neural Crest Defect Arias S 1971 Genetic heterogeneity in the Waardenburg s syndrome Birth Defects B 07 4 87 101 Waardenburg syndrome Genetics Home Reference October 2012 Search for the missing lncs gene regulatory networks in neural crest development and long non coding RNA biomarkers of Hirschsprung s disease Neural crest development in fetal alcohol syndrome The 22q11 deletion syndromes Kalcheim C and Le Douarin N M 1998 The Neural Crest 2nd ed Cambridge U K Cambridge University Press Epidermal progenitors give rise to Merkel cells during embryonic development and adult homeostasis Neural crest origin of mammalian Merkel cells Enteric nervous system development migration differentiation and disease Ce nezavershena stattya z anatomiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi