NG2 solut, kondroitiinisulfaattiproteoglykaania ilmentävät gliasolut
Vuonna 1980 löysi William Stallcup tutkijaryhmänsä kanssa uuden populaation soluja aikuisen keskushermostosta. Oli löydetty molekyyli kondroitiinisulfaattiproteoglykaani ja sen vasta-aineita käyttäen erotettiin neuroni-gliasolujen sekaviljelmistä NG2-positiivisten solujen ryhmä.Näissä NG2-immunopositiivisissa soluissa ilmeni monia spesifisiä oligodendrogliasolun progeniittorisolun (OPC) merkitsijöitä, kuten PDGF alfa-reseptoria, ja niitä pidetäänkin oligodendrogliasolulinjaan kuuluvina.
NG2 immunopositiiviset solut eivät ilmentäneet kypsien oligodendrogliasolujen merkitsijöitä kuten galaktokerebrosidejä tai myeliiniin assosioituvia proteiineja.
NG2 immunopositiiviset solut eivät myöskään ilmentäneet astrosyyttien merkitsijöitä kuten GFAP proteiinia , vimentiiniä, S100beta proteiinia tai glutamiinisyntetaasia.
Kehityksen aikana NG2 immunopositiivisista OPC-soluista tulee sekä myelinisoivia oligodendrosyyttejä että myös melkoinen populaatio ( 5-10 % kaikista gliasoluista) NG2 positiivisia soluja, joita on kypsässä keskushermostossa sekä valkoisessa että harmaassa aineksessa. Sentakia näitä soluja kutsutaan usein NG2-gliasoluiksi. Niille on tyypillistä pieni solusooma ja runsaat ohuet säteisesti lähtevät ulokkeet, jotka haarautuvat kahdesti tai usemman kerran tyven läheltä.
Normaalissa aikuisen keskushermostossa suurin osa ( yli 90 %) NG2-glioista ei ole mitoottiseti aktiiveja, siis eivät lisäänny jakaantumalla, vaikka ne voivat muuttua mitoottisesti aktiiviksi vasteena erilaisille vaurioille. NG2- glia pystyy generoimaan oligodendrosyyttejä keskuhermoston kehityksellisen uudismuokkauksen aikana ja demyelinaation jälkeen. NG2-glia pystyy kehkeyttämään myös neuroneita ja astrosyyttejä. Täten NG2-glia saattaa toimia multipotenttina aikuisen neuraalisena kantasoluna.
Siitä huolimatta suuri enemmistö NG2-gliasoluja kypsässä keskushermostossa näyttää olevan täysin differentioituneita, mutta kuten astrosyyteilläkin niilläkin näyttää säilyneen kantasolufunktiota aivoissa koko kypsymisen ja aikuisuuden ajan.
Aivojen harmaassa aineessa NG2-glia tekee lukuisia kontakteja ympäröiviin neuroneihin ja se saa jopa neuronaalisia afferentteja, jotka muodostavat funktionaalisia synapseja.
Aivojen valkoisessa aineessa NG2-glia omaa myös tyypillisen monimutkaisen morfologiansa. Ne ulottavat ulokkeitaan pitkin myelinisoituneita aksoneja ja usein tekevät kontakteja Ranvierin solmukkeeseen ja siinä ne käyttäytyvät samalla tavalla kuin säikeiset astrosyytit.
Neuronikontaktiensa lisäksi NG2-solut muodostavat multippeleita liittymiä astrosyytteihin ja oligodenrosyyteihin ja ja niiden myeliinituppeihin ja myös pia materin alaiseen ja perivaskulaariseen glial limitans- rajapintaan. Mutta ilmeistä on, että NG2-solut eivät tee kontakteja keskenään ja niistä joka solu omaa reviirinsä, ”territorionsa”, joka on noin 200-300 um halkaisijaltaan.
On tiettyä morfologista eroa harmaassa ja valkeassa aineessa olevien NG2-gliasolujen kesken. Harmaan aineen NG2-gliasolut muodostavat joka suuntaan ulottuvia ulokkeita jotka näyttävät symmetrisen säteisiltä puumaisesti haaroittuneilta. Valkeassa aineessa taas NG2-gliasolut ovat ulkonäöltään polarisoituneita ja ulottavat ulokkeitaan etupäässä pitkin aksonikimppuja.
Fysiologisesti NG2-gliasoluilla on useita niitä erottavia ominaisuuksia. Ne omaavat jänniteellä toimivia Na+, Ca++, ja K+-kanavia, mutta kuitenkaan ne eivät kykene generoimaan aktiopotentiaaleja. Niillä on myös glutamaattireseptoreita ja GABA-reseptoreita, mutta ilmeisesti niillä ei ole glutamaatin kuljettajamolekyylejä (tässä täytyy tarkistaa kulejettajien nimi ja symboli) eikä glutamiinisyntetaasiakaan, mikä erottaa ne astrosyyteistä ( ja samalla myös suojannee glutamaattitoksisuudelta, arvelen). Täten on todennäköistä, että NG2-solut kommunikoivat suoraan neuronien kanssa ja niiden erityisenä tehtävänä on monitoroida neuronia ja vastata nopeasti neuronaalisen aktiivisuuden vaihteluihin ( eivätkä ne muodosta neurotoksista vaaraa glutamaatista).
Näitä soluja on nimetty myös synantocytes-nimellä, synantosyyteiksi -kreikkalainen sana synanto tarkoittaa kontaktia- siis kontaktisoluiksi.
Täten niitä erotetaan nisitä NG2-positiivista OPC-soluista, jotka generoivat oligodendrosyyttejä kehityksen aikana, ja samalla myös korostetaan ”kontaktisolujen”, synantosyyttien, selvästi erilaista ulkomuotoa, fysiologiaa ja osallistumista neuronaaliseen-gliaaliseen interaktioon kypsässä keskushermsotossa.
Huomionarvoista on myös sekin, että NG2-gliasolut ovat hyvin reaktiivisia ja ne vastaavat nopeasti CNS-vaurioihin alkamalla kasvaa ja proliferoimalla ulokkeita. Aktivoituneet NG2-gliasolut osallistuvat astrosyyttien ohella gliaalisen arven muodostamiseen. On oletettu, että NG2-gliasolujen primäärinä funktiona aikuisen keskushermostossa on nopea vaste neuraalisen integriteetin muutoksiin - joko glia-arven muodostamisella tai neuronien , astrosyyttien tai oligodendrosyyttien generoimisella tarpeista ja signaaleista riippuen. NG2-gliasolut ovatkin mitä soveliaimpia sellaisiin tehtäviin koska niillä on multippelit kontaktit neuraalisiin ja gliaalisiin elementteihin.
LÄHDE: Alexei Verkhratsky et Arthur Butt. Glial neurobiology. A Textbook (2007). NG2 expressing glia. P.26-7.
Musitiin suomennosta 22.2. 2018
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar