#Medicin #Läkare #Doktor #Plugg

FRÅGOR:

1. Ungefär hur många neuron och gliaceller har vi i kroppen?

2. Vilken huvudsaklig uppgift har astrocyten?

3. Vad är GFAP?

4. Astrocytens roll för jonbalansen?

5. Astrocytens roll för metabilismen i hjärnan?

6. Astrocytens roll för transmittorer?

7. Astrocytens roll för reparationsprocessen?

8. Vad är oligodendrocytens funktion?

9. Vad gör mikroglia?

10. Beskriv ependymcellen!

11.Vilka typer av neuron finns det utseendemässigt? Beskriv dem kort!

12. Om du i stället delar in neuronen efter funktion, vilka finns det?

13. Cytoskelettet avgör neuronens form. Men vilka delar bygger upp cytoskelettet och vad har de för funktion?

14. Vad är skillnaden mellan ett axon och en dendrit?

15. Vad är MAP och vilka finns var?

16. Beskriv strukturerna i början då axonet går ut från cellkroppen!

17. Vad är dendritic spines?

18. Jämför myelinet i CNS respektive PNS!

19. Beskriv den axonens terminala förgreningar samt vilka slags synapser de bildar!

20. Var finns ER?

21. Beskriv schematiskt en synaps!

22. Vad är en tillväxtkon?

23. Vilka två typer av signaler finns till tillväxtlkonen och hur fungerar dessa?

24. Vad är trofism?

25. Ge exempel på en trofisk faktor, receptorer för denna samt förklara vad som händer om faktorn saknas!

26. På vilka tre olika sätt kan en synaps bildas?

27. Beskriv synaptogenesens i CNS i tre steg!

28. Beskriv hur den neuromuskulära synapsen bildas!
29. Vad är en kritisk period? Ge exempel!

 

 

 

 

 

 

SVAR:

1. 10^11 neuron och 3-10 gånger fler gliaceller.

2. Det är en glia cell som bildar en skyddande barriär runt neuron.

3. Det står för Glial fibrillary Acidic protein och är ett intermediärfilamentprotein som ger mekanisk stadga i Astrocyten.

4. Astrocyter hanterar den extracellulära jonbalansen genom att ta upp det kalium (som läcker ut från aktivt neuron) genom sina många kaliumkanaler. Detta håller nivåerna låga.

5. Astrocyter har förmågan att ta upp glukos och lagra det som glykogen. De har en stor del av hjärnans glykogenförråd. Dessutom har de förmågan att bilda laktat vilket är ett substrat som membran gillar att använda som energikälla.

6. Astrogliaceller bidrar till att INaktivera transmittorer genom upptag i sina transportöroreceptorer så att de inte ska verka för länge. De kan även frisätta transmittorer, sk gliotransmittorer.

7. Astrogliaceller kan bilda gliaärr. Förr ansågs de vara negativa för hjärnan men nu har man upptäckt att de har en positiv effekt då de begränsar skadan och får neuronen i närheten av skadan att överleva.

8. Att bilda myelinskidor vars uppgift är att öka impulshastigheten i neurons axon. (finns mycket!)

 

Övrigt: Enligt Professor Flink på youtube har Astrogliaceller även en del i blodhjärnbarriären då de stöttar upp endotelcellerna runt hjärnans kapillärer.

 

9. Mikroglia är en liten cell som fungerar som nervsystemets "immuncell" då blodhjärnbarriären hindrar vårt immunsystem från att nå hjärnan. Den har makrofaglika funktioner (fagocyterar) och tar hand om döda celler, främmande material och dessutom städar de bort kopplingar som hjärnan ej vill ha kvar (ex. synapskopplingar som byggs om). Vid en skada eller inflammation kommer dessa öka kraftigt i antal. De frisätter signalmolekyler, inklusive cytokiner, interleukiner etc, och dessa kan påverka inflammation (inducera och dämpa), stödja cellöverlevnad eller inducera celldöd. Förmodligen spelar mikrogliaceller en roll i degenerativa sjukdomar som alzheimers då man sett att mikrogliacellerna ökar i antal vid diagnosen.

 

10. Ependymceller täcker ytan mot hålrum, ex. i hjärnans ventriklar och i centralkanalen i ryggmärgen. Vissa av dem kan fungera som en stamcell som kan differentiera till både neuron och gliaceller. Ex. vid en skada kan de migrera in och differentieras.

 

11. Multipolära (har flera dendriter men bara ett axon, ser lite ut som en stjärna). Signaler går in i dendriter och ut via axon.
Bipolära (har en cellkropp varifrån ett axon och en skild dendrit sticker ut ). Impulsen går in över cellkroppen och ut i axon.

Unipolära neuron som har en kropp med ett axon som går ut och sedan delar sig i två delar. Cellkroppen skickar iväg en signal där impulsen delas.

 

12. Motoriska neuron som har en direkt koppling till muskulatur. Sensoriska neuron som har en direkt koppling från ett sensoriskt organ. Interneuron (vanligaste) vilka är neuron inne i CNS och det är dessa vi använder då vi tänker. De kan i sin tur delas in i lokala (de har korta axoner och finns inom ett begränsat område i CNS) och projektionsinterneuron (kan bli väldigt långa och löpa från cortex ända till ryggmärg). Interneuron kan bara kommunicera med andra neuron.

 

13. Cytoskelettet byggs upp av:

 

Neurofilament - är ett intermediärfilament (buntar av fiberproteiner som ligger mellan aktintrådar och mikrotubuli) som ger mekanisk stabilitet. De är ca 10 nm tjocka och ser lite ut som flätor som är inflätade till större flätor.

 

Mictotubuli - Dessa polymerer av tubulin är otroligt dynamiska och reglerar cytoskelettets längd både i axon och dendriter. De är ca 25 nm tjocka och består alltså av tubulinenheter som är ordnade i ringliknande strukturer travade på varandra tills de bildar ett rör. Cytoskelettet växer genom att tubulinenheter byggs på i den plusladdade ändan av mikrotubulin. Dess funktion är att fungera som en "väg" som motorprotein som ex. kinesiner och dyneiner kan röra sig längs. På så vis kan motorproteinen transportera olika ämnen långa sträckor.

 

Aktinfilament -  eller aktintrådar är den vanligaste typen av proteintrådar i cellskelettet. De är tunnare än både mikrotubuli och intermediära trådar, ca 7 nm. De består av proteinet aktin. Tråden bildas av aktinmolekyler som är ihopfogade i en spiral. Ofta ligger flera trådar tillsammans och bildar trådbuntar. Aktintrådar finns i hela cellen men är koncentrerade framförallt till delarna närmast cellmembranet. De ger form och stöd åt utskott i cellmembranet. De är viktiga vid formförändringar vid cellytan ( ofta av neuronen). Precis som hos microtubuli består det av olika monomerer (här aktin) som kan byggas på och tas av. Aktinet verkar också tillsammans med motorproteinet myosin och tillsammans bildar de ett transportsystem i hjärnan.

 

 

14. Enligt föreläsare: Skillnaden ligger i mikrotubuliskelettet. I dendriten byggs det upp med plus och minusändan i båda riktningar (blandad polaritet) i förhållande till cellkärnan. I axonet kommer plusändan alltid att riktas bort från cellkärnan. Även MAP skiljer sig. Se nedan.

 

Enligt professor Flink (youtube): Dendriten saknar synapser.(?) Axoner har synapser och leder aktionspotentialen iväg från soma (cellkropp).

 

15. Det står för Microtubuli Associerade Proteiner. Dessa reglerar dynamiken hos microtubulin. Hos dendriter kallas de MAP2 och hos Axon MAP3 och tau ( minnesregel: tau har ett a som i axon och bokstäverna är tre!)

 

16. Axon hilloc (= avsmalnande del som integrerar elektrisk aktivitet från olika delar av neuronet) och efter det kommer Initialsegmentet där bildningen av aktionspotentialen sker. Efter detta vidgas axonen och löper rakt med en konstant diameter. Det kan både vara myeliniserat eller omyeliniserat.

 

17. Dessa är som små "knappar" eller dendrittaggar långt ute på dendritens förgrening (i många av dendriterna finns de i de fina processerna längst ut). Dessa förstorar ytan och kan ta emot kopplingar från andra neuron (--> axodendritisk synaps). Dessa innehåller mycket aktin och är således väldigt rörliga. Ändras mycket vid plastiska förändringar i hjärnan.

 

18. I CNS är det oligodendrocyter som skickar ut flera utskott (flera myelinskidor) som ligger som rullar i flera lager runt axonet. I PNS är det schwannceller som myeliniserar nerverna. Dessa bildar bara en myelinskida runt ett axon och de har cellkroppen inbyggd i myelinskidan.

 

19. Längst ut på axonen bildas flera botoner (eller knappar, förtjockningar). Det är bara den sista som verkligen är ett nervändslut och även om hela den terminala delen felaktigt brukar kallas detsamma. Längs alla dessa kan en presynaptisk del bildas. En synaps innan botonerna, dvs på cellkroppen = axosomatisk synaps. Axon som synapsar med dendrit = axodendritisk synaps. Axon som synapsar med ett annats axons botoner = Axoaxoniska synapser

 

20. ER finns det massor av i närheten av cellkroppen. Det sker en massiv proteinsyntes och därför behövs det så mycket ER. Framförallt rough ER. (rER syns tydligt i den sk. nissl-färgningen, därav har de fått namnet Nissl-substans)

 

21. Det finns en presynaptisk del, en synapsklyfta och en postsynaptisk del. Presynapsen innehåller synapsvesikler med transmittorsubstanser som sedan frisätts i synapsen. Både postsynapsen och presynapsen har en förtjockning (pre-aktiv zon, post-postsynaptisk densitet) som kan vara symmetrisk (ofta hämmande funktion) eller asymmetrisk där den post-synaptiska delen är mycket tjockare (ofta exitatoriska, retande). (syns i elektronmikroskop)

 

22. Det är en del av axonet som ser ut som en "paddel" med extremt rörliga fingrar eller filopodier som är sensoriska och tar emot signaler (scannar av området omkring). Signalerna översätts sedan i förändrad rörlighet. Tillväxten sker i den centrala delen av axonet genom påbyggnad av microtubuli. Konen utgör grunden för hur ett axon hittar sitt mål. I filopodierna och i den tillplattade delen innan dessa (lamellipodiet) finns väldigt mycket aktin och i början av paddeln finns väldigt mycket mikrotubuli.

 

23. Den kontaktmedierade: Då filopodierna känner av dels ECM:s molekyler ex. fibronektin eller laminin kan axonet attraheras eller repelleras vilket bidrar till svängningen av det tillväxande axonet. Molekylerna känns igen av integrinreceptorer som signalerar in och ger upphov till en kaskad.

 

Den Kemotropiska signaleringen: Då filopodierna känner av molekyler som netriner, slit, semaforiner, Nogo etc. kommer de påverka i en attraherande eller repellerande riktning.

 

Ex. ryggmärg, Netrin attraherar tills axonet kommer fram. Då stänger slit av netrins attraktion och gör slit repellerande istället vilket gör att axonet svänger av. Här finns alltså både kontaktmedierad och kemotropisk inverkan. Vi har en förändring i känsligheten hos tillväxtkonen. Detta förklarar hur axon kan växa och ta komplexa vägar. Stängs en signaleringsväg av stannar axonets tillväxt.

 

24. En mekanism som är en kombination av två saker: Trofiska faktorer som kommer från målorganet stödjer dels överlevnaden av neuron och dels stimulerar de tillväxten av neuron.

ex.

Två typer av motorneuron, en del som ska vara kvar och en del som inte behövs i den färdiga kroppen. Ex. om man tar bort anlagen för ett ben i fostret så kommer alla motorneuron som skulle ha innerverat de att försvinna. Normalt möter en del av dessa aldrig något målorgan. Om tillsätter extra ben kan de dock överleva = den trofiska mekanismen bidrar till detta.

 

25. Trofisk faktor:

 

NGF- Nerve growth factor. Inget NGF --> nästan inget neuron överlever. Med ökad koncentration är det fler neuron som överlever.

 

Faktorerna binder till sk. TRK-receptorer (tropomyosinkinasereceptor). Det finns olika sorter som fungerar på lite olika sätt.

 

Forskning visar att TRK-A (NGF binder till denna) och TRK-C (mest i PNS) orsakar neurondöd om det inte finns någon trofisk faktor, TRK-B (mest i CNS) inte gör det oavsett om det finns eller inte finns trofisk faktor. Om man däremot tillsätter trofiska faktorer som NGF då kommer alla dessa göra att neuron överlever.

 

BDNF (Brain-derived neurotrophic factor)- en neurotrofin faktor som stödjer differentiering och mognad av neuron, tillväxt av axon och dendriter samt bidrar till synaptisk plasticitet. Den har hittats både i CNS och PNS oc

 

 

26. Synapsen uppstår i kontakten mellan två neuron.

Ett axon och en dendrit kommer i närheten av varandra. Och:

1) Axonet skickar ut en synaps (-->Exitatorisk synaps)

2) Dendriten är aktiv och skickar ut en synaps (-->Exitatorisk synaps)

3) Ett axon och en dendrit eller cellkropp "växer ihop" el. "bildar en nära koppling " (-->inhibitorisk synaps)

 

27. Stadier synaptogenes

1) Adhesionsstadium - då det sker en initial kontakt mellan pre och postsynaptisk del. Kadheriner och protokadheriner binder samman.

2) Induktionsstaduim - induktiva faktorer dyker upp i mitten av synapsen och bildar ett par. Ex. neurexin (pre) och neurolegin (post) eller syncam-syncam el. EphrinD och Eph-receptorer.

En signalkaskad startas vid inbindningen i induktionsstadiet. Då får vi en kraftig accumulering av olika prekursorer och vi får en ansamling av synapsmaterial = kickstart. Dessa bildar den aktiva zonen och det samma på pos-sidan där material dras till den postsynaptiska densiteten.

3) Mognadsstadium - Synapsvesikler bildas. Slutlig organisation med en fullt utbyggd aktiv zon och postsynaptisk densitet.

 

Hela processen kan ta 3-4 h. Den snabbaste axonala processen går med en hastighet på 400 mm/dygn så det skulle inte gå ihop om allt gjordes från början med proteintranslation, transport etc. Det finns alltså färdiga transportvesikler (lösningen på både komplexiteten och hastigheten) som innehåller flera olika proteiner som behövs. Den första man hittade var Piccolo-Barsoon-vesikeln vilken är fylld med innehåll som behövs till den aktiva zonen. Finns även vesikler med synapsvesikelproteiner etc. Dessa är som små lastvagnar som rör sig längs axonets mikrotubuli i båda riktningar. De åker fram och tillbaka som en slags patrull. Poängen är att de ska finnas rörliga i axonet i de regioner där en synaps kan bildas. --> Den induktiva signalen går väldigt snappt, behöver ej gå via cellkroppen.

 

 28. Syntes av en neuromuskulär synaps:

 

En icke-innerverad muskel:

1) Syntes av receptorer som sprids ut jämnt över hela muskelcellen

2) Receptorerna aggregeras i distinkta punkter och ger upphov av hotspots av starkt koncentrerade receptorregioner.

3) Motorneuronen kommer växande och aggregaten känns igen av axonets tillväxtkon. Axonet "sniffar" sig fram tills det träffar på ett kluster. Den postsynaptiska densiteten bestämmer alltså hur motorneuronet ska växa. Om inget motorneuron kommer kommer aggregatet att spridas ut igen och få en diffus utbredning.

4) Agrin frisätts från axon och det stabiliserar receptorklustret och då sker en synapsbildning. Utan agrinet fås ingen synaps.

Den här synapsen har en presynaptisk del med en aktiv zon som ser annorlunda ut. Lite mer som en "densebar", tänk en rund pinne som blivit avsågad horisontellt. Synapsvesiklerna ligger runtomkring den. På den postsynaptiska sidan finns en djup klyfta och den postsynaptiska densiteten ligger i kanterna på klyftan. I klyftan finns också enzymer som hjälper till at bryta ner transmittorer som frisätts (Ach).

 

 

 

 29. För att få en full funktion i dessa neurala kretsar krävs det mer än de kemiska processerna och signaler som äger rum. Det räcker till att börja med men det krävs också en neural AKTIVITET (aktionspotentialer skapar aktiviteten). En kritisk period definieras som ett tidsfönster när nervcellsaktivitet kan styra synapskopplingar. Under det spannet har vi möjlighet att finjustera och styra om kopplingar.

 

Ex. Synen: Vi har två kritiska perioder. En kritisk period under fosterlivet då synapskopplingarna mellan retina och thalamus bildas. Det kräver spontan aktivitet (iom att fostret inte ser något här). Detta ger då korrekta kopplingar. Efter födelsen har denna kritiska period passerat. Men i nästa steg i kopplingen från thalamus till cortex och kopplingar inom cortex så är den kritiska perioden efter födelsen ( inom de fyra första månaderna). Dvs. Vi måste ha synstimuli för att få de korrekta kopplingarna. Skelning är vanligt förekommande och detta bör man korrigera snabbt, annars kommer ej kopplingarna bli normala. Även trakom - en infektionssjukdom - kan ge blindhet då den neurala aktiviteten inte uppstår som den borde. Efter den kritiska perioden kan detta ej korrigeras. Om man inte får synstimuli, framförallt om det ena ögat inte fungerar/ täcks över uppkommer inte de korrekta kopplingarna.

 

Ex. Språket. Kritisk period från födseln till 8-10 månader för att kunna känna igen alla språkljud. Efteråt avtar förmågan. Känt exempel är att höra skillnad på R och L som exempelvis inte finns i Asiatiska språk. --> Förlorar förmågan att höra skillnaden. Att lära sig språk på en mer komplex nivå lika bra som ett modersmål --> har upp till 7-8 år på sig. Betydligt svårare att tala ett annat språk flytande som vuxen.