Контроль за фенотипом нейронов в ЦНС
Подобны ли механизмы, определяющие судьбу клеток в периферической нервной системе (ПНС) позвоночных с механизмами, определяющими развитиe центральной нервной системы? Например, какую роль играют происхождение клеток, время их образования и локальные сигналы в определении путей развития периферических нейронов и глиальных клеток ? Запрограммированы ли клетки-предшественницы на формирование клеток определенного типа, например клеток автономной системы , а не сенсорной системы или на использование этими клетками ацетилхолина , а не норадреналиана в качестве трансмиттера ?
Подобные вопросы изучались в нервной системе цыплят и перепелок Ле Дуарином, Вестоном и другими исследователями. В эмбрионе позвоночных клетки нервного гребня , расположенные в разных местах вдоль нервной оси , образуют различные типы клеток ПНС ( рис 23.15 А). Чтобы выяснить, определен ли фенотип клеток, развивающихся из нервного гребня, уже на ранних стадиях развития или он может меняться при перемещении клеток в другое место вдоль нервной оси, Ле Дуарин, пересаживая клетки из одного региона нервного гребня в другой регион эмбриона-хозяина, исследовал развитие пересаженных клеток. В этих экспериментам клетки-доноры брались из эмбриона перепелки и затем имплантировались в эмбрион цыпленка таким образом, чтобы пересаженные клетки можно было различить по очевидным цитологическим признакам: клетки перепелки это или клетки цыпленка ( рис. 23.15 В). Оказалось, что после пересадки клетки куропатки развивались согласно своему новому расположению. Так клетки, взятые из области, из которые при нормальном развитии они образовали бы надпочечник, вместо этого образовали иннервацию кишечника.
Близким вопросом является и время определения фенотипа клеток нервного гребня - до миграции клеток прочь от нервной трубки или после того, как они достигнут своего окончательного месторасположения на периферии.
Ответ на этот вопрос получен в исследованиях клеток нервного гребня, выделенных из периферического месторасположения (primordium), - надпочечника эмбриона млекопитающих. В культуре эти клетки образуют либо хромаффинные клетки , либо клетки мозгового вещества надпочечников , либо адренергнческие симпатические нейроны . Глюкокортикоиды (синтезируемые клетками коры надпочечника ) вызывают экспрессию ферментов, специфических для хромаффинных клеток ( рис. 23.16 ). И наоборот, присутствующие в местах образования симпатических ганглиев два белка, - основной фактор роста фибробластов, bFGF (basic fibroblasf growth factor) и фактор роста нерва, NGF (nerve growth factor) - в культуре клеток вызывают дифференцировку клеток-предшественниц в симпатические нейроны.
Таким образом фенотип клеток нервного гребня может быть определен после того, как они мигрировали прочь от нервной трубки, при помощи факторов, находящихся на периферии.
