Grunnleggende om nervesystemet

Transkript

1 Grunnleggende om nervesystemet Nevronal cellebiologi Membranpotensialet Aksjonspotentialet Synapsepotensialet Nevrotransmittere Gliaceller Synaptisk plastisitet Basal medisinsk nevrobiologi Underviser: Clive BRAMHAM Synapser (Kap 4, ss 67-75) må leses først. 1) Nevrotransmittersystemer: Kap. 5 Kap 9, s ) Glia: Kap. 2. 3) Synaptisk plastisitet: Kap. 4, s , Kap 9. s 154. Kap 32. s 502, og støtteark. Nevrogenese og regenerasjon: Kap 11, s

2 Læringsmål: Glia Morfologiske egenskaper og funksjon til ulike typer av gliaceller (astrocytter, oligodendrocytter, microglia). Betydning av gliaceller (astrocytter) for homøostase. Betydning av gliaceller (astrocytter) for synaptisk transmisjon. Glutamat-glutamin syklus. GLIACELLER 2

3 Gliacelle funksjon Homøostatisk oppgaver (ionekonsentrasjon og osmotisktrykk) Regulering av synapse funksjon Akson ledningsevne (myelin) Forsyning av energi Nervesystemets utvikling Klassifikasjon av gliaceller Astrogliaceller (astrocytter) Oligodendrogliaceller (oligodendrocytter) Schwannceller Mikrogliaceller Spesielle typer av gliaceller 3

4 Astroglia - Mange utløpere - Stor overflate - Kontakt med kapillærer og CSF (cerobralspinalvæske) - Kontakt med nevroner - Koblet sammen gjennom gap junctions Astroglia Endeføtter Arterie Astroglia CSF Pia Astroglia Ependym Neuron Membrana limitans Kapillær Kort diffusjonsvei mellom astrocytter og store væskevolum utenfor selve hjernen, dvs blod og cerebrospinalvæske Astrocytter er koblet til hverandre gjennom neksus (gap junctions) Overskudd av vann og kalium kan fordeles til blod og CSF. 4

5 Endeføtter ved blod-hjerne-barrieren Astrogliacelle Endotelceller med basallamina (i hjernekapillærer) Perikapillære gliaceller Gap junction Okkludenskontakt (tight junction) Endotelcelle Pericytt Basallamina Endeføtter Astroglias rolle i homøostase 5

6 Gliaceller og ECF Utgjør ca. 50% av hjernens volum: Nyere mål viser at forholdet mellom antall glia og nevroner er rundt 1.5. Ekstracellulærrommet i CNS svarer til en tynn intercellulær spalte (ca. 20 nm), astrogliaceller fyller ut rommet mellom nervecellene Astrocytter (AS) er farget Glutamat synapse Nerveterminal med små, klare vesikler Dendritt spina med postsynaptisk fortettning 6

7 Glutamat Presynaptisk terminal astroglia Postsynaptisk Spina GABA Presynaptisk terminal Astroglia Postsynaptisk Nevron 7

8 Gliaceller og myelinisering Oligodendrocytter i CNS Schwannceller i PNS Fra Boron & Boulpaep (2009) Medical Physiology, 2nd ed. Mikrogliaceller Utgjør 5-20% av alle gliaceller. Har mesodermal opprinnelse. Dannes i benmargen som monocytter og vandrer inn i CNS. Invasjon (ved migrasjon) av områder med celleskade eller betennelse. Utløperer i stadig bevegelse Fagocyterer dødt materiale Reduserer skader til hjernen ved trauma og hjerneslag Fra Boron & Boulpaep (2009) Medical Physiology, 2nd ed. 8

9 Gliaceller: funksjonell betydning (homøostase) Synaptisk transmisjon ( den tredelte synapsen ) Glutamat-glutamin syklus (astrogliaceller). Reversert opptak av glutamat. Glutamat transporteres ut av glia. Kan skjed ved ischemi glutamat indusert nevronskade GABA-transaminase (astrogliaceller) Spatial bufring av K + (astrogliaceller) Vannbalansen i CNS, regulere osmotisk trykk i ECF (astrogliaceller) Myelinisering (oligodendrocytter og Schwannceller) Overvåking/fagocytose (mikroglia) Radiale gliaceller Müllerske gliaceller Bergmannske gliaceller Radiale gliaceller i forbindelse med nervesystemets utvikling: ledning ( stifinning ) i forbindelse med utvekst av aksoner (retina, medulla spinalis, hippocampus, cortex cerebri, cortex cerebelli) 9

10 Radiale gliaceller og neuronal migrasjon Under utvkling av neocortex, bruker nevronale progenitor celler spor lagt ned av radiale gliaceller til å nå frem til sine respektive neocorticale lag. 10