Synaptogenesis

Le Synaptogenesis est la formation des synapses bien qu'il se produise tout au long de la durée de vie d'une personne en bonne santé, une explosion de formation de synapse se produit pendant le développement précoce de cerveau. Synaptogenesis est particulièrement important pendant le " d'un individu ; period" critique ; de la vie, l'où il y a un certain degré d'élagage neuronal dû à la concurrence pour des facteurs de croissance neuraux par des neurones et des synapses. Les processus qui ne sont pas employés, ou sont empêchés au cours de cette période critique ne se développeront pas normalement plus tard dans la vie. Actuellement, la jonction neuromusculaire est la synapse bien-caractérisée, toutefois les nouvelles techniques ont tenu compte de l'étude des synapses hippocampal et cérébelleuses.

Formation de la jonction neuromusculaire

Fonction

La jonction neuromusculaire (NMJ) est la synapse bien-caractérisée parce qu'elle fournit une structure simple et accessible qui tient compte de la manipulation et de l'observation faciles. La synapse elle-même se compose de trois cellules : le motoneuron, le myotube, et la cellule de Schwann. Dans une synapse normalement de fonctionnement, quand un signal fait dépolariser le motoneuron, le motoneuron libère l'acétylcholine de neurotransmetteur (ACh). L'acétylcholine voyage à travers la fissure synaptique où elle atteint des récepteurs d'acétylcholine (AChR) sur la membrane de plasma du myotube. Comme les canaux ouverts d'ion d'AChRs, la membrane dépolarise, entraînant la contraction de muscle. La synapse entière est engainée dans une couverture de myelin fournie par la cellule de Schwann pour isoler et encapsuler la jonction.

Origine et mouvement des cellules

Pendant le développement, chacune des trois cellules résulte de différentes régions de l'embryon croissant. Les différents myoblasts proviennent du mesoderm et du fusible pour former un myotube multi-nucléé. Pendant ou peu de temps après la formation de myotube, les motoneurons du tube neural forment les contacts préliminaires avec le myotube. Les cellules de Schwann résultent de la crête neurale et sont menées par les axones à leur destination. Lors de l'atteindre, elles forment une bâche lâche et unmyelinated au-dessus des axones de innervation. Le mouvement des axones (et plus tard des cellules de Schwann) est guidé par le cône de croissance, une projection filamenteuse de l'axone qui recherche activement des neurotrophins libérés par le myotube. Après environ une semaine, a entièrement - la synapse fonctionnelle est formée après plusieurs types de différentiation dans la cellule de muscle post-synaptic et le motoneuron présynaptique. Cet axone pionnier est d'importance cruciale parce que les nouveaux axones qui suivent ont une propension élevée pour former des contacts avec des synapses bien établies.

Groupement

AChR éprouve le multimerization dans la membrane post-synaptic en grande partie due à l'agrin de molécule de signalisation. L'axone du motoneuron libère l'agrin, un proteoglycan qui lance une cascade qui mène par la suite à l'association d'AChR. Agrin lie à un récepteur muscle-spécifique (MuSK) de kinase dans la membrane post-synaptic, et ceci mène alternativement à l'activation descendant du rapsyn cytoplasmique de protéine. Rapsyn contient les domaines qui tiennent compte de l'association et du multimerization d'AChR, et il est directement responsable d'AChR groupant dans la membrane post-synaptic : les souris rapsyn-déficientes de mutant ne forment pas des faisceaux d'AChR.

Répression d'Extrasynaptic

La répression du gène d'AChR aux noyaux non-synaptiques est un processus activité-dépendant impliquant le signal électrique produit par la synapse récemment formée. La concentration réduite d'AChR dans la membrane extrasynaptic en plus de la concentration accrue dans les aides post-synaptic de membrane assurent la fidélité des signaux envoyés par l'axone en localisant AChR à la synapse. Puisque la synapse commence à recevoir des entrées presque juste après que le motoneuron hérite le contatct avec le myotube, l'axone produit rapidement d'un potentiel d'action et libère ACh. La dépolarisation provoquée par AChR induit la contraction de muscle et simultanément la répression d'intiates de la transcription de gène d'AChR à travers la membrane entière de muscle. Noter que ceci affecte la transcription de gène à une distance : les récepteurs qui sont enfoncés dans la membrane post-synaptic ne sont pas susceptibles de la répression. La fonction de récepteur de NMDA est associée au récepteur d'oestrogène dans des neurones hippocampal. Les expériences entreprises avec l'estradiol prouvent que l'exposition à l'oestrogène augmente de manière significative la concentration synaptique de densité et de protéine.

La signalisation synaptique pendant le synaptogenesis est non seulement activité-dépendante, mais dépend également de l'environnement dans lequel les neurones sont plac dedans. Par exemple, le facteur neurotrophic cerveau-dérivé (BDNF) est produit par le cerveau et règle plusieurs fonctions dans la synapse se développante, y compris le perfectionnement du dégagement d'émetteur, la plus grande concentration des vésicules, et la biosynthèse de cholestérol. Le cholestérol est essentiel au synaptogenesis parce que les radeaux de lipide qu'il forme fournissent un échafaudage sur lequel les nombreuses interactions de signalisation peuvent se produire. les mutants BDNF-nuls montrent des défauts significatifs dans la formation neuronale de croissance et de synapse. Hormis des neurotrophins, les molécules de cellule-adhérence sont également essentielles au synaptogenesis. Souvent l'attache des molécules présynaptiques de cellule-adhérence avec leurs associés post-synaptic déclenche les spécialisations qui facilitent le synaptogenesis. En effet, un défaut dans les gènes codant le neuroligin, une molécule de cellule-adhérence trouvée dans la membrane post-synaptic, a été lié aux cas de l'autisme et du retardement mental. En conclusion, plusieurs de ces processus de signalisation peuvent être réglés par des protéinases métalliques de matrice (MMPs) car les cibles des beaucoup MMPs sont ces molécules spécifiques de cellule-adhérence.

Morphologie

La structure spéciale a trouvé dans le CNS qui tient compte des entrées multiples est l'épine dendritique, l'emplacement fortement dynamique des synapses excitatoires. Ce dynamisme morphologique est dû au règlement spécifique du cytosquelette d'actine, qui tient compte alternativement du règlement de la formation de synapse. Les épines de Dendiritic montrent trois morpholgies principaux : filopodia, épines minces, et épines de champignon. Le jeu de filopodia un rôle dans le synaptogenesis par le déclenchement du contact avec des axones d'autres neurones. Filopodia de nouveaux neurones tendent à s'associer à multiplient-synapsed des axones, alors que le filopodia des neurones mûrs tendent aux emplacements exempts d'autres associés. Le dynamisme des épines tient compte de la conversion du filopodia dans les épines de champignon qui sont les emplacements primaires des récepteurs de glutamate et de la transmission synaptique.

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