Neurogeneze v dospělém mozku, mentální zdraví, mentální poruchy: naděje nebo podvod

1. Neurogeneze v dospělém mozku, mentální zdraví, mentální poruchy: naděje nebo podvod Ladislav Dvořák, Kateřina Štrobová 4.s http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19005040

2. Neurogeneze v dospělém mozku • Objev posledních 50 – ti let • Jen některé oblasti – důležitý hippokampus • Novodobý výzkum zaměřen na regulaci a mechanismy v jednotlivých stádiích vývoje neuronu + vztah neurogeneze k patofyziologii mentálních onemocnění

3. Neurogeneze v dospělém hippokampu – AHN (Adult Hippocampal Neurogenesis) • Hippokampus – centrum regulace paměti, nálady, … → důležitý regulátor reakcí na vnější podněty • Dvě vrstvy buněk • povrchová granulární vrstva – granulární bb. • spodní SubGranulární Zóna (SGZ) – obsahuje hippokampální kmenové bb. (HSCs)

5. Životní cyklus HSCs • HSCs (typ 1) • radiální glii podobné bb. • dělí se pomalu a asymetricky • Typ 2 • dělí se rychle – přechodné zvýšení počtu progenitorů – typ 3 • diferenciace v neuroblasty, které se dále vyvíjejí • Neuroblasty • pomalu dospívají v ganulární bb. a plně se integrují do neuronální sítě

6. Jednotlivá stádia neurogenického procesu jsou ovlivňována farmakologickými a environmentálnímy stimuly • Pokles proliferačních kapacity HSCs s rostoucím věkem – možná příčina úpadku duševních schopností ve stáří → možná úprava pomocí stimulujících faktorů

7. AHN a proces učení • V dospělosti vytvořené neurony jsou učením aktivovány a vyzrávají • Velikost této aktivace závisí na síle a variabilitě podnětů v průběhu učení • Zvýšená stimulace urychluje proliferaci HSCs

8. AHN a neuropsychiatrické obtíže • Hippokampus – centrum regulace paměti, nálady, … → důležitý regulátor reakcí na vnější podněty • Předpokládaná souvislost AHN s: • závislost na návykových látkách • schizofrenie • epilepsie • deprese • Vpopulaci časté – možná lečba nebo prevence s využitím AHN?

9. Závislost • Patrná spojitost mezi AHN a motivacemi • neurogeneze je regulována návykovými látkami • hippokampus ovlivňuje drug – taking i drug-seeking chování • AHN potlačuje drug – seeking vyvolaný s drogou spojenou vzpomínkou • AHN potlačuje drug – taking zmenšením pozitivní odpovědi na drogu • ! Užívání drog snižuje AHN → zvýšené riziko relapsu

10. Deprese • Stres • jeden z hlavních faktorů vyvolávajících deprese • negativně ovlivňuje AHN • Modulace AHN je důležitá pro počátek i léčbu depresí – neurogenesis hypothesis of depression

11. Neurogenesis hypothesis of depression • Proti • v pokusech na krysách stres vyvolávající deprese útlum AHN nevyvolal a zničení populace HSCs nevyvolalo depresi • Pro • podání fluoxetinu působilo proti depresi a stimulovalo AHN, antidepresivum účinkovalo jen u jedinců s neporušenou populací HSCs

12. Epilepsie • Rozdílné působení záchvatů u novorozenců a u dospělých • Stimulace proliferace u dospělých • Snížení proliferace u novorozenců • vliv na citlivost k dalším záchvatům, kognitivní funkce a celkový objem hippokampu • zvyšuje se arborizace nových neuronů • dochází ke změnám příchozích synapsí • není jasné zda záchvaty způsobijí nižší počet granulárních bb. v dospělosti

13. DISC1 – gen náchylnosti ke schizofrenii • DISC1 (Disrupted In Schizophrenia 1) • gen regulující vývojový proces nových neuronů ve zralém hippokampu • translokací vyvolaná porucha souvisí s rozvojem psychiatrických potíží • ovlivňuje signalizaci zprostředkovanou cAMP, centrosom a cytoskeletální funkce • utlum vede ke změně buněčné morfologie, zrychlenému vývoji axonů i dendritů, zrychluje se formace synapsí, ale bb. jsou chybně umístěné

14. Překážky a úskalí výzkumu • Nelze s jistotou říci, jestli změna AHN není jen průvodním jevem psychiatrických potíží • Jen některé nové bb. se správně začlení do sítě, takže novotvorba může být bezvýznamná • Pokusy prováděné in vivo byly prováděny na zvířatech, lidské tkáně byly studovány pouze post mortem • Dnes používané metody značení a sledování kmenových bb. nejsou vhodné pro in vivo použití v tkáních jako je lidský mozek

15. Dík za pozornost