Siteye Giriş-Kayıt

Hesabınız ile giriş yapın veya kayıt olarak şifre edinin.



Kelimeler

Ara.24 Pirokinesis
Ağu.02 Cadı Tahta
Ağu.02 Zombi
Ağu.02 Zener Kartları
Ağu.02 Yoga ( Yoga )

Ayın Evreleri

İstatistikler

Üye Sayımız : 14375
Makale sayısı : 269
Web Bağlantıları : 51
İçerik Tıklama : 2007393

Select Language

Designed by:

Tüm Site İçeriği » Sinir Sistemi Bilimi » Anatomi ve Fizyoloji


Unutulan Yapı: Hücre Dışı Matris ve Glia Hücreleri PDF Yazdır e-Posta
Sultan Tarlacı tarafından yazıldı.   
Pazartesi, 18 Şubat 2013 10:14
2.8/5 (4 oy)

Beyin hakkında yapılan bütün tartışmalarda tek konuşulan sinir hücreleridir. İster bilinç konusu isterse beyni bilgisayara benzetme durumu olsun fark etmez. Sinir hücresi dışı yapı hiç hesaba katılmaz. Oysa sinir hücreleri dışında beyinde hücre dışı destek dokusu ve destek (glia) hücreleri vardır. Destek dokusu beynin kendisi için elzemdir. Bu doku olmadan ne sinir hücreleri arası bütünlük sağlanabilir ne de beynin işlevsel özellikleri. Destek dokusu diğer tüm organlarda hücre çevrelerinde vardır. Sinir hücreleri birbirlerine on binlerce bağlantı ile bağlıdır ve arada dağınık olarak bağ-destek dokusu yer alır. Bu doku aslında bir çeşit matris’tir ve sinir hücreleri bunun üzerinde ya da içinde yer alır. Matris, sinir hücrelerinin gelişim esnasında ne yöne gideceklerini, nasıl bağlantı kuracaklarını, nasıl farklılaşacaklarını ciddi şekilde yönlendirir.[1]

            Beynin hücre dışı yapısı diğer organlarınkine benzese de arada belirgin farklılıklar da vardır. Örneğin, beynin hücre dışı diğer dokuların aksine, kısmen düşük miktarda kollajen veya fibronektin, yüksek miktarda glikoz-amino-glikan içerir.

Glikozaminoglikanlar (GAG) ileri derecede polimerize, dallanmamış, tekrarlayan ikili şeker zincirlerinden oluşan çoklu şeker içeren (polisakkarid) zincirleridir. Şekerin biri daima amino şekerdir ve ya N-asetilglukozamin veya N-asetilgalaktozamin şeklindedir. GAG'ların karboksil ve sülfat grupları yüklüdür ve suyu severler. Hyaluronan (hyaluronik asit) de bir çeşit GAG'dır ancak diğerlerinden farklı olarak proteine bağlanmaz. Diğer tüm GAG'lar bir çekirdek yapı olarak proteine bağlanırlar ve proteoglikanları oluştururlar. Proteoglikanlar bir veya birden çok GAG ile bağlanırlar.

            Hyaluronan binlerce N-asetilglukozaminden ve glukuronik asitin tekrarlayan zincirinden oluşan, molekül ağırlığı 106-107 kDa olan büyük moleküldür.[1] Hücrede sentezlenir ve daha sonra hücre zarından dışarı salınarak hücre dışı aralığa geçer. Hyaluronanın birçok işlevi vardır ve hücre yüzeyine bağlanan algılayıcılara (reseptörler) aracılık eder. Birçok diğer matriks proteini ile etkileşir. Hyaluronanın yıkımı için hücre içine alınması gerekir. Beyin dışında, eklemlerde yoğun bulunur ve eklem kayganlığını sağlar. Yara iyileşmesi esnasında iyileştirici ya da temizleyici hücre göçüne yardım eder.

            Hyaluronana bağlanmayan diğer proteoglikanlarda beyinde bulunur. Lösinden zengin proteoglikanlar bulunur (biglikan, testican, phosphacan, agrin, reelin, glypican...). Agrin, beyin gelişimi esnasında hücreler arası bağlantı oluşumunda katkıda bulunur. Hücre-hücre ilişkisi için önemlidir. Reelin ise yenidoğan döneminde beyin gelişmesi için önemlidir ve sinir hücrelerinin nereye yerleşecekleri bilgisini verir. Eksikliğinde, beyin kabuğu hücre gruplarının olmaması gereken bölgelerde kalmasına neden olur (heterotropi).

 

Sinir hücreleri diğer tüm hücreler gibi beyinde asıltı halinde bulunmaz. Hücreyi oluşturan zar, üzerinde taşıdığı birçok protein yapısı ile çevresel destek dokusu ile ilişkiye geçer. İşlevsel ve yapısal olarak hücreleri bir arada tutmayı sağlar.

 

2.Fibröz Proteinler

Kollajen

Kollajen çok hücreli canlılarda, tüm dokularda bol olarak bulunur. Toplam protein kütlesinin %25'ini oluşturur. Kollajenlerin 30'dan farklı tipi vardır ve baskın olarak tümü hücre dışında yer alır, üretim sonrası şekillendirilir ve aralarındaki kovalent çapraz bağlar nedeni ile çözünmezdirler. Kollajenlerin çoğu sarmal çoklu protein (polipedtid) zincirlerinden oluşur. Hücre dışı yapının önemli bir kısmı kollajen liflerinden oluşur.

 

Fibronektin

Büyük, dimerik bir proteindir ve yaklaşık 2500 aminoasitten oluşur. Belli bölgeleri kollajen, heparin ve hücre yüzeyindeki alıcılarla bağlantıya geçer. Çok küçük, üç aminoasitten oluşan fibronektin (arjinin-glisin-aspartk asit) hücre bağlanması için gereklidir. Normal erişkin beyninde fibronektin çok fazla bulunmaz.

 

Lamininler

Disülfid bağları ile birbirlerine bağlanan, üç uzun polipeptid zincirinden oluşan, esnek proteinlerir. Fibronektin gibi, diğer proteinlerle etkileşime giren alt birimler içerir. Tip IV kollajen, heparn sülfat ile bağlanabilir. Beyinde yaygın olarak bulunmaz ve hücrenin yapışma yerinde (bazal lamina) bulunur.

 

3.İntegrinler

İntegrinler sinir hücresi zarı üzerinde yer alan proteinlerdir. 16 alfa ve 9 beta alt biriminden oluşan büyük bir protein ailesidir. İntegrinler hücresel iskelet yapısı ile ilişkili hücresel yanıtları ve uyarım dönüşüm basamaklarını hücre içinde tetiklerler. Lamininler ve kollajenler, integrin moleküllerinin hücre yüzeyi üzerine çökmesine neden olurlar. Hücre içine uzanan kısmı talin vinculin, alfa aktinin ve aktin filamenti ile bağlanır. Alfa-1 alt birimi sınırlı olarak sinir hücrelerinde yapılmasına karşın, beyin kabuğundan tabaka-V ve hipokampus CA3 bölgesinde bulunur. Alfa-3 ve alfa-5 benzer dağılım gösterir ve beyincik Purkinje hücrelerinde, hipokampus piramidal hücrelerinde ve beyin sapında lokus serulesuta bulunur. Beta-5 beyin kabuğunda, medial amigdal, beyincik granüler hücrelerinde ve Purkinje hücrelerinde bulunur... Bu kadar dağılım ve yoğunluk farkı gösteren proteini tam olarak ne yaptığını anlamak zordur.

 

4.Sinir Hücresi Yapışma Molekülleri (N-CAM 1, N-CAM 2 ve L1)

N-CAM algılayıcı proteini üç farklı heterodimer (dimer: iki alt birimden oluşan bir moleküldür. Heterodimerde iki alt birim birbiri ile eşdir ve kovalent bağlanmaları gerekmez) bir proteindir. N-CAM miktarı beyin gelişim döneminde artar ve hücreler arası etkileşimi sağlar. Diğer bir yapışma molekülü olan L1’in hastalık durumlarında, gliom gibi beyin tümorlerinde artış olur.



[1] kDA=kilo-Dalton, atomik kütle birimi, atomik veya moleküler kütleleri ifadede kullanılır. Bir karbon-12 atomunun 1/12’si olarak tanımlanır. Protein gibi yapılar büyük olduğundan, kilo Dalton ile ifade edilirler ve 1 kilo Dalton 1000 Dalton’a eşdeğerdir. 1 Dalton≈1.66053886x10-27 kg

 

 

Destek Hücreleri: Glialar

Glia hücreleri beyin ve omurilikte en çok bulunan, hatta doğru bir ifade ile sinir hücrelerinden kat kat fazla bulunan hücrelerdir. İnsanlarda sinir hücrelerinden 12-15 kat daha çok glia hücresi bulunur. Küçük hücrelerdir ve doğrudan sinir hücreleri arasındaki haberleşmede devreye girmezler. Küçük olduklarından, sayıları fazla olmasına rağmen beyin hacminin ancak yarısını oluştururlar. Hem yapısal hem de işlevsel bir destektirler. Aksonların etrafında yalıtkan kılıf oluşturur, ileti hızının artışına katkıda bulunur, çevrenin sinir hücresi yaşaması için daha uygun halde tutulmasını sağlarlar. Glia hücreleri elektriksel uyarı oluşturmazlar. Diğer hücrelerle sinir hücreleri arasında olduğu gibi sinaps yapmazlar. Doğrudan bir uyarı ve bilgi işlemeye katılmazlar. Ancak, bazı glia hücreleri sinir hücrelerinin uyarısına yanıt olarak dışarıdaki potasyum iyonu yoğunluğunu değiştirirler. Bu değişim, sinir hücresi işlevini değiştirebilir. İki tip glia hücresi vardır:

1.Makroglialar (astrositler, oligodendrositler, ependimal hücreler)

2.Mikroglialar

 

Makroglia

Bu hücre tipindeki astrositler iki gruba ayrılır: protoplazmik ve fibröz astrositler. Protoplazmik astrositler omurilik ve beyinde gri maddede bulunurlar. Fibröz olanlar ise ak maddede bulunur. Bir üçüncü tipi daha vardır, ancak bu sadece beynin gelişimi esnasında ortaya çıkar ve radial glia olarak adlandırılır. Beyin gelişirken sinir hücrelerinin göçüne yardım eder. Bunun daha sonra erişkin tip astrosite dönüştüğü düşünülür. Fibröz astrositler çok yoğun iplikçik (filament), mikrotübüller ve aktin içerirler. Özellikle aksonların yoğun olduğu ak maddede sık olarak bulunurlar. Uzun, silindir yapıları, düz çıkıntıları vardır ve yaygın dallanmazlar. Bu hücreler sinir hücrelerinin esas yapısal destekleridir. Beynin zarar görmesi sonrası nedbe oluştururlar. Protoplazmik astrositlerde çok yoğun bir hücre içi vardır ve çok az iplikçik içerirler. Gri maddede bulunurlar. Rolleri daha çok dendritler, hücreler arası bağlantı noktaları, kan damarları hücreleri üzerinedir. Hücre dışı ortamın iyonik dengesinin sağlanmasında ve metabolizmada rolleri vardır.

Oligodendrositler birkaç çıkıntısı olan hücrelerdir. Astrositlerden çok daha küçüktürler ve onların temel görevi aksonun çevresinde yalıtım sağlayan yağdan oluşan, miyelin kılıfı oluşturmaktır. Sadece beyin ve omurilikte ak maddede bulunurlar. Çevresel (periferik) sinir sisteminde aynı görevi Schwann olarak adlandırılan hücreler görür. Oligodendrositler yakın çevrede bulunan birden fazla aksonu sarıp çevreledikleri halde, Schwann hücreleri farklı olarak sadece tek bir aksonun çevresini sararlar. Bu çevre sarma işi miyelinizasyon olarak adlandırılır ve aksonun ileti hızını arttırır. Aynı bir kablo teli dışındaki plastik koruyucu gibi iyonik elektriksel kaçakları da engeller. Aksonu uzunlamasına saran iki oligodendroglial hücre arasında, miyelinsiz bölgeler oluşur ve buralar Ranvier boğumu olarak adlandırılır. Bu bölgeler aksonun üzerinde iyonik elektriksel akımın ortaya çıktığı yerlerdir. İyonik elektriksel akım bir boğumdan diğerine sıçrayarak iletilir. Yürüme yerine sıçradığından, normalde olması gerekenden kat kat hızlı bir ileti sağlar. Örneğin miyelinsiz ve dolayısı ile Ranvier boğumsuz olan aksonda iletim hızı 30 m/san iken, miyelinlide 80 m/san kadar hız artışına neden olur.

Ependimal hücreler ise beyin içi boşluğun (ventrikül) iç yüzeyini ve omurilik ortasında yer alan merkezi kanal içini kaplar. Hem beyinde hem de omurilikte, beyin omurilik sıvısının bulunduğu kısma doğru bakan yüzeylerinde silia denen ipliksel uzantılar bulunur. Ependimal hücreler beynin ince (kapiller) kan dolaşımını yapan endotel hücreleri ile ilişki içindedirler. Bu hücreler aynı zamanda, beynimiz içinde günde altı kez yaklaşık 150 ml yapılan beyin omurilik sıvısı oluşumunu sağlarlar. Ayrıca, kan-beyin engelini oluşturur. Kanda dolaşan her madde belli kimyasal özellikler göstermedikçe beyne ulaşamazlar ya da beyne geçişine izin verilmez.

 

Mikroglialar

Hem ak hem de gri maddede bulunurlar. Hücre gövdeleri, adından anlaşılacağı gibi küçüktür. Gövde üzerinde kısa çıkıntıları bulunur. Kandaki savunma hücrelerinden köken aldıkları düşünülür. Sinir hücrelerinin aksine, çoğalma yetenekleri vardır. Beyin hücrelerinin %10’unu oluştururlar.



[1] Novak U, Kaye A. Extracellular matrix and the brain: components and function. Journal of Clinical Neuroscience 2000; 7:280-290

 

Son Güncelleme: Pazartesi, 18 Şubat 2013 10:15