Hjerte nevrale kam



All kunnskapen som mennesket har samlet i århundrer om Hjerte nevrale kam er nå tilgjengelig på internett, og vi har samlet og bestilt den for deg på en mest mulig tilgjengelig måte. Vi vil at du skal kunne få tilgang til alt relatert til Hjerte nevrale kam som du vil vite raskt og effektivt; at opplevelsen din er hyggelig og at du føler at du virkelig har funnet informasjonen om Hjerte nevrale kam som du lette etter.

For å nå våre mål har vi gjort en innsats for ikke bare å få den mest oppdaterte, forståelige og sannferdige informasjonen om Hjerte nevrale kam, men vi har også passet på at utformingen, lesbarheten, lastehastigheten og brukervennligheten til siden være så hyggelig som mulig, slik at du på denne måten kan fokusere på det essensielle, kjenne til all data og informasjon som er tilgjengelig om Hjerte nevrale kam, uten å måtte bekymre deg for noe annet, vi har allerede tatt hånd om det for deg. Vi håper vi har oppnådd vårt formål og at du har funnet informasjonen du ønsket om Hjerte nevrale kam. Så vi ønsker deg velkommen og oppfordrer deg til å fortsette å nyte opplevelsen av å bruke scientiano.com.

Hjertekompleks i nevrale kam
Detaljer
Identifikatorer
Latin complexus cristae neuralis cardiacus
Anatomisk terminologi

Neurale kamceller er multipotente celler som kreves for utvikling av celler, vev og organsystemer. En subpopulasjon av nevrale kamceller er hjerte -nevrale kam -komplekset. Dette komplekset refererer til cellene som finnes blant den midotiske placoden og somitt 3 som er bestemt til å gjennomgå epitel-mesenkymal transformasjon og migrasjon til hjertet via svelgbuer 3, 4 og 6.

Hjertekreftkomplekset spiller en viktig rolle i dannelsen av bindevev som hjelper til med utløpsseptasjon og modellering av aortabueårene under tidlig utvikling. Ablasjon av komplekset fører ofte til svekket myokardfunksjon som ligner symptomer på DiGeorge syndrom . Følgelig har fjerning av hjertekamceller som befolker seg i svelgbuer, strøm på effekter på tymus , biskjoldbruskkjertelen og skjoldbruskkjertelen .

Nevrale kamceller er en gruppe midlertidige, multipotente (kan gi opphav til andre typer celler, men ikke alle) celler som blir klemt av under dannelsen av nevralrøret (forløper til ryggmargen og hjernen) og derfor finnes ved dorsale (øverste) region av nevralrøret under utvikling. De er avledet fra ektodermkimlaget , men kalles noen ganger det fjerde kimlaget fordi de er så viktige og gir opphav til så mange andre celletyper. De migrerer gjennom kroppen og skaper et stort antall differensierte celler som nevroner , glialceller, pigmentholdige celler i huden, skjelettvevceller i hodet og mange flere.

Hjerte nevrale kamceller (CNCC) er en type nevrale kamceller som migrerer til omkretsen (en bueformet ås over svelgbuer ) og deretter inn i den tredje, fjerde og sjette svelgbuen og hjerteutløpet (OFT) .

De strekker seg fra de otiske placodene (strukturen i utvikling av embryoer som senere vil danne ørene) til de tredje somittene (klynger av mesoderm som blir til skjelettmuskulatur, ryggvirvler og dermis).

Hjertens nevrale kamceller har en rekke funksjoner, inkludert opprettelse av muskler og bindevevsvegger i store arterier; deler av hjerte septum ; deler av skjoldbruskkjertelen , parathyroid og thymus . De differensierer seg til melanocytter og nevroner og brusk og bindevev i svelgbuer. De kan også bidra til dannelsen av halspulsåre, organet som overvåker oksygen i blodet og regulerer pusten.

Sti til den migrerende hjerte -nevrale kamcellen

Induksjon

Nevral induksjon er differensiering av stamceller til deres endelige betegnelse eller type. Stamcellene som vil bli CNCCer, finnes i epiblasten om Hensons node . Progenitorceller bringes inn i nevrale folder . Molekyler som Wnt , fibroblast vekstfaktor (FGF) og benmorfogenetisk protein (BMP) gir signaler som får stamcellene til å bli CNCC. Lite er kjent om signalkaskaden som fremmer induksjon av nevrale kam. Imidlertid er det kjent at et mellomnivå av BMP er nødvendig: hvis BMP er for høy eller for lav, migrerer ikke cellene.

Innledende migrasjon

Etter induksjon mister CNCC -er celle til cellekontakter. Dette lar dem bevege seg gjennom den ekstracellulære matrisen og samhandle med dens komponenter. Den CNCCs, med hjelp av deres filopodia og lamellipodia ( aktin inneholdende utvidelser av cytoplasma som tillater en celle å sondere sin bevegelsesbane migrering), lar det neurale røret og vandrer langs en dorsolateral vei til circumpharyngeal mønet. Langs denne veien kobler CNCC sammen for å danne en strøm av migrerende celler. Celler på forsiden av migrasjonsstrømmen har en spesiell polygonal form og formerer seg raskere enn etterfølgende celler.

Utvikling

Hjertens nevrale kam kommer fra celleregionen mellom somitt 3 og den midotiske placoden som migrerer mot og inn i hjerteutløpet. Cellene migrerer fra nevralrøret for å fylle svelgbuer 3, 4 og 6 med den største befolkningen i utstrømningskanalen som stammer fra de i svelgbuer 4. Herfra vil en subpopulasjon av celler utvikle seg til endotelet i aortabue -arteriene mens andre vil migrere inn i utstrømningskanalen for å danne aortikopulmonal og truncal septa. Andre ectomesenkymale celler vil danne tymus og biskjoldbruskkjertlene.

Epitel-mesenkymal overgang

Før migrasjon, under en prosess kjent som epitel-mesenkymal overgang, er det tap av cellekontakt, remodellering av cytoskjelettet og økt motilitet og interaksjon med ekstracellulære komponenter i matrisen. Et viktig trinn i denne prosessen er undertrykkelse av adhesjonsprotein E-cadherin som er tilstede på epitelceller for å starte migrasjonsprosessen. Denne undertrykkelsesmekanismen skjer via vekstfaktor BMP-signalering for å slå på en transkripsjonell repressor Smad-interagerende protein 1 (Sip1) og markerer begynnelsen på epitel-mesenkymal overgang.

Tidlig migrasjon

Under migrasjon opprettholder kamceller beregnet på svelgbuer kontakt med hverandre via lamellipodia og filopodia . Kortkontakt lokal kontakt opprettholdes med lamellipodia, mens langdistansekontakt opprettholdes med filopodia. Under denne prosessen regulerer connexin 43 (Cx43) celleinteraksjon ved å regulere dannelsen av kanaler kjent som gap junctions . Nedsatt Cx43 -funksjon hos transgene mus fører til endrede koronararteriemønstre og unormale utstrømningskanaler. Videre gap -junction -signalering er avhengig av en cadherin -mediert celleadhesjon dannet under kryss -samtale med p120 catenin -signalering.

Passende dannelse av utstrømningskanaler er avhengig av en morfogenskonsentrasjonsgradient som er satt opp av fibroblastvekstfaktor (FGF) som utskiller celler. Hjertestamceller lengst unna FGF -utskillende celler vil motta lavere konsentrasjoner av FGF8 -signalering enn celler nærmere FGF -utskillende celler. Dette muliggjør passende dannelse av utløpskanalen. Celler som befinner seg i rombomerer 3 og 5 gjennomgår programmert celledød under signaler fra semaforer . Mangelen på celler i denne regionen resulterer i dannelse av kammefrie soner.

Migrasjonsprosessen krever en permissiv ekstracellulær matrise. Den enzym arginyltransferase skaper dette miljø ved å tilsette en arginyl gruppe til nylig syntetiserte proteiner i løpet av post-translasjonell modifikasjon . Denne prosessen hjelper cellens motilitet og sikrer proteiner proteinene i actin -cytoskjelettet er forberedt på migrasjon.

Circumpharyngeal ås

Cellemigrasjon mot omkretsen rundt omkretsen tvinges til å stoppe for å tillate dannelse av de kaudale faryngealbuer. Lite er kjent om denne pausemekanismen, men studier utført på kyllinger har avdekket rollen til mesoderm -uttrykte faktorer EphrinB3 og EphrinB4 i dannelsen av fibronektinvedlegg.

Caudal svelg og kondensering av buen

Faryngealbuer er vev sammensatt av mesoderm-avledede celler omsluttet av en ekstern ektoderm og en intern endoderm . Når de kaudale faryngealbuer er dannet, vil hjerte -nevrale kam -komplekser vandre mot disse og kolonisere i buene 3, 4 og 6. Celler som leder denne migrasjonen opprettholder kontakten med den ekstracellulære matrisen og inneholder filopodia som fungerer som forlengelser mot de ektodermale faryngealbuer. En rekke utskilte faktorer sikrer passende retning av cellene. FGF8 fungerer som en kjemotaktisk tiltrekning for å lede mobilbevegelsen mot svelgbuen 4.

En annen signalvei som styrer bevegelse av kamceller er familien av endotelelinander. Migrerende hjerte -nevrale kamceller vil befolke seg ved de riktige faryngealbuer under signalveiledning fra EphrinA- og Ephrin B -variasjoner. Dette korresponderer med reseptoruttrykk ved svelgbuer. Faryngealbue 3 uttrykker EphrinA- og EphrinB1 -reseptorer og pharyngeal arch 2 uttrykker EphrinB2 og tillater binding av EphrinA- og EphrinB -variasjoner for å styre migrering av de nevrale cellecellene i hjertet.

Remodellering av aortabuen

Aortabuen arterier transporterer blod fra aorta til hodet og stammen av embryoet . Normalt begynner tidlig utvikling av utstrømningskanalen med et enkelt fartøy som danner bilaterale symmetriske grener ved aortasekken i svelgbuer. Denne prosessen krever forlengelse av utløpskanalen som en forutsetning for å sikre riktig serie av sløyfe og hjertejustering. Hjertens nevrale kamkompleks koloniseres deretter i trunkalputen og er lokalisert til subendotelelaget før spiralisering av endokardputen for å danne de konotruncale åsene. Dette gjennomgår senere ombygging for å danne det venstresidige aortamønsteret som er tilstede i voksne hjerter. Gruppen av celler som finnes i den tredje aortabuen gir opphav til vanlige halspulsårer . Celler som finnes i den fjerde aortabuen differensierer for å danne den distale aortabuen og høyre subklaviske arterie , mens celler i den sjette aortabuen utvikler seg til lungearteriene . Hjertens nevrale kamceller uttrykker Hox -gener som støtter utviklingen av arteriene 3, 4 og 6 og den samtidige regresjonen av arteriene 1 og 2. Ablasjonen av Hox -gener på hjerte -nevrale kamceller forårsaker defekt utløpsseptasjon.

Ablasjon av hjerte -nevrale kam -kompleks

Hjerteutløpsanomalier

En av de viktigste avvikene i hjerteutløpet som er tilstede under ablasjon av hjerte -nevrale kam -kam er vedvarende truncus arteriosus . Dette oppstår når arteriestammen ikke deler seg og forårsaker separasjon av lungearterien og aorta. Dette resulterer i mangel på aorticopulmonary septum ettersom karene som normalt ville forsvinne under normal utvikling forblir og avbryter halspulsårene. Misdannelsen av hjertet og dets tilknyttede store kar avhenger av omfanget og plasseringen av den komplekse ablasjonen av det nevrale hjertekomplekset. Fullstendig fjerning av hjerte -nevrale kammer resulterer i vedvarende truncus arteriosus preget i de fleste tilfeller av tilstedeværelse av bare én utløpsventil og en ventrikelseptumdefekt. Mesencephaliske nevrale kamceller forstyrrer normal utvikling av hjerteutløpsseptasjon ettersom dets tilstedeværelse fører til vedvarende truncus arteriosus. Tilsetningen av stamme -nevrale kamceller resulterer imidlertid i normal hjerteutvikling.

Andre utfall av anomalier i hjerteutløpet inkluderer Tetralogy of Fallot , Eisenmengers kompleks, transponering av de store karene og høyre utløp av høyre ventrikkel.

Aortabue arterier anomalier

Overordnet aorta er forårsaket av unormal looping under tidlig utvikling av hjertet og ledsages av ventrikelseptumdefekter. I stedet for unormal dannelse av aorticopulmonary septum, delvis fjerning av hjerte neural crest resulterer i en overordnet aorta, slik at feilplassering av aorta blir funnet i den ventrikulære septum i motsetning til den venstre ventrikkel. Dette resulterer i en reduksjon av oksygenert blod ettersom aorta mottar noe deoksygenert blod fra strømmen av høyre ventrikkel . Det er en reduksjon i mengden endotelrør av ectomesenchyme i svelgbuer som omgir aortabue arteriene.

Andre utfall av anomalier i aortabuen inkluderer en dobbel aortabue, variabelt fravær av halspulsårene og venstre aortabue.

Funksjonelle endringer i hjertet

Funksjonelle endringer i hjertet blir tydelige godt før strukturelle endringer observeres i fenotypen til ablaterte kyllinger. Dette skyldes at embryoet kompromitterer morfologiske endringer i hjertet for å opprettholde hjertefunksjonen via vasodilatasjon . Til tross for en økning i volumet av embryonisk slag og hjerteeffekt , resulterer denne kompensasjonen for redusert sammentrekning i feiljustering av utviklingsfartøyene på grunn av ufullstendig sløyfe av hjerterøret.

I et voksent hjerte oppstår myokardkontraksjon via eksitasjon-sammentrekningskobling, hvorved cellulær depolarisering oppstår og tillater tilstrømning av kalsium via spenningsgatede kalsiumkanaler . En påfølgende gjenopptak av kalsium i det sarkoplasmatiske retikulum forårsaker en reduksjon i intracellulært kalsium for å forårsake myokardrelaksasjon. Fjerning av hjertekreftkomplekset forårsaker en reduksjon i kontraktilitet i myokardiet. I embryoer som inneholder vedvarende truncus arteriosus, er det en signifikant to ganger reduksjon i kalsiumstrømmer, og avbryter derved kardial eksitasjon-sammentrekningskoblingsprosess for å forårsake en reduksjon i kontraktilitet.

Lungevenesystem

Under kardiogenese skjer migrering av det nevrale hjertekomplekset før utviklingen av lungesystemet. Det er ingen synlig forskjell i lungeårene til kyllingembryoer som utviklet vedvarende truncus arteriosus og embryoer med et intakt hjertekreftkompleks. Ablasjon av hjerte -nevrale kam -komplekset spiller ingen rolle i det systemiske eller lunge -venøse systemet, da det ikke observeres noen synlige venefeil.

Avledet utvikling

På grunn av befolkningen i svelgbuer, har fjerning av hjertekreftkomplekset strøm på effekter på tymus, biskjoldbruskkjertelen og skjoldbruskkjertelen.

plassering

Inn i svelget buer og truncus arteriosus (embryologiens) , som danner den aorticopulmonary septum og den glatte muskulatur av store arterier .

Fremre av aorta for å bli de fire pre-aorta ganglia : ( cøliaki ganglion , overlegen mesenterisk ganglion , inferior mesenterisk ganglion og aortical renal ganglia ).

Pause ved omkretsen i omkretsen

Ved omkretsen rundt buen må CNCC -ene stoppe i migrasjonen mens svelgbuer dannes.

Migrasjon til svelgbuer

CNCC -ene fortsetter migrasjonen til de nyopprettede faryngealbuer, spesielt den tredje, fjerde og sjette buen. I faryngealbuer hjelper CNCC -ene med å danne skjoldbruskkjertelen og parathyroidkjertlene.

De ledende cellene har lange filopodier som hjelper migrasjon mens celler i midten av migrasjonen har fremspring foran og bak slik at de kan samhandle og kommunisere med ledende celler, etterfølgende celler og motta signaler fra den ekstracellulære matrisen.

En rekke vekstfaktorer og transkripsjonsfaktorer i de ekstracellulære matrikssignalcellene og lede dem mot en bestemt bue. For eksempel dirigerer signalering med FGF8 CNCCS til den fjerde buen og holder cellene levedyktige.

Migrasjon til hjerteutløpet

Hjerteutstrømningskanalen er en midlertidig struktur i det utviklende embryoet som forbinder ventriklene med aortasekken . Noen CNCC migrerer utover faryngealbuer til hjerteutløpet. CNCCS i hjerteutstrømningskanalen bidrar til dannelsen av hjerteganglia og mesenkym i krysset mellom subaortic og sub pulmonal myokard (muskelhjertevev) i utstrømningskanalen. En mindre del av CNCC -ene migrerer til den proksimale utstrømningskanalen hvor de hjelper til med å lukke ventrikulært utstrømningsseptum.

Molekylære veier

Mange signalmolekyler kreves for differensiering, spredning, migrasjon og apoptose av CNCC -ene. De involverte molekylære veiene inkluderer Wnt , Notch , BMP , FGF8 og GATA molekylfamilier. I tillegg til disse signalveiene, formidles disse prosessene også av miljøfaktorer, inkludert blodstrøm, skjærspenning og blodtrykk.

CNCCene samhandler med de kardiogene mesodermcellene i de primære og sekundære hjertefeltene, som er avledet fra hjertemånen og vil gi opphav til endokard , myokard og epikard . CNCC -ene er forløperne til vaskulære glatte muskelceller og hjerte -nevroner.

For eksempel kreves CNCC for dannelsen av aorticopulmonary septum (APS) som dirigerer hjerteutstrømning til to områder: lungestammen og aorta i det utviklende hjertet. Dette er et eksempel på ombygging som er avhengig av signalering frem og tilbake mellom CNCC og kardiogen mesoderm . Hvis denne signaliseringen er avbrutt eller det er defekter i CNCCS, kan det oppstå kardiovaskulære anomalier. Disse anomaliene inkluderer vedvarende truncus arteriosus (PTA), høyre utløps høyre ventrikkel (DORV), tetralogi av Fallot og DiGeorge syndrom .

Wnt

Wnt -proteiner er ekstracellulære vekstfaktorer som aktiverer intracellulære signalveier. Det er to typer veier: kanonisk og ikke-kanonisk. Den klassiske kanoniske Wnt-banen involverer B-catenin- protein som en signalmegler. Wnt opprettholder B-catenin ved å forhindre nedbrytning av Proteasome . Dermed stabiliseres B-catenin i nærvær av Wnt og regulerer gentranskripsjon gjennom interaksjon med TCF/LEF-transkripsjonsfaktorer. Den kanoniske Wnt/B-catenin-banen er viktig for kontroll av celleproliferasjon. Den ikke-kanoniske Wnt-banen er uavhengig av B-catenin og har en hemmende effekt på kanonisk Wnt-signalering.

Wnt signalveier spiller en rolle i CNCC -utvikling så vel som OFT -utvikling. Hos mus resulterer reduksjon av B-catenin i en reduksjon i spredningen av CNCC. Nedregulering av Wnt coreceptor Lrp6 fører til reduksjon av CNCC i dorsal nevralrør og i faryngealbuer, og resulterer i ventrikulære, septale og OFT -defekter. Kanonisk Wnt -signalering er spesielt viktig for cellesyklusregulering av CNCC -utvikling og initiering av CNCC -migrering. Ikke-kanonisk Wnt-signalisering spiller en større rolle i å fremme hjertedifferensiering og OFT-utvikling.

Hakk

Notch er et transmembranprotein hvis signalering er nødvendig for differensiering av CNCC -er til vaskulære glatte muskelceller og for spredning av hjertemyocytter (muskelceller i hjertet). Hos mus resulterer avbrudd i Notch -signalering i forgreningsdefekter i aortabuen og lungestenose, samt en defekt i utviklingen av glattmuskelcellene i den sjette aortabue -arterien, som er forløperen til lungearterien. Hos mennesker resulterer mutasjoner i Notch oftest i bicuspid aortaklaffsykdom og forkalkning av aortaklaffen.

Benmorfogenetiske proteiner

Benmorfogenetiske proteiner (BMP) er påkrevd for migrasjon av nevrale kamceller til hjerteputene (forløpere til hjerteklaffer og septa) og for differensiering av nevrale kamceller til glatte muskelceller i aortabuen. I nevrale kamspesifikke Alk2-mangelfulle embryoer er hjerteputene i utløpskanalen mangelfulle i celler på grunn av defekter i nevrale kamcellmigrasjon.

Fibroblast vekstfaktor 8

Fibroblastvekstfaktor 8 (FGF8) transkripsjonsfaktorer er avgjørende for å regulere tilsetningen av sekundære hjertefeltceller i hjerteutløpet. FGF8 musemutanter har en rekke hjertefeil, inkludert underutviklede buearterier og transponering av de store arteriene.

GATA

GATA -transkripsjonsfaktorer , som er komplekse molekyler som binder seg til DNA -sekvensen GATA , spiller en kritisk rolle i begrensningen av differensiering av cellelinjer under hjerteutvikling. Den primære funksjonen til GATA6 i kardiovaskulær utvikling er å regulere den morfogenetiske mønstringen av utstrømningskanalen og aortabuen. Når GATA6 inaktiveres i CNCC, kan det oppstå forskjellige kardiovaskulære defekter som vedvarende truncus arteriorus og avbrutt aortabue. Denne fenotypen (anomali) ble også observert da GATA6 ble inaktivert i vaskulære glatte muskelceller. GATA6 i kombinasjon med Wnt (Wnt2-GATA6) spiller en rolle i utviklingen av hjertets bakre pol (tilstrømningskanalen).

CNCCS og iskemisk hjertesykdom

Det er interesse blant forskere om CNCC kan brukes til å reparere menneskelig hjertevev. Hjerteanfall hos mennesker er vanlige og dødeligheten er høy. Det er akuttbehandlinger som sykehus kan administrere, for eksempel angioplastikk eller kirurgi , men etter det vil pasientene sannsynligvis være på medisin på lang sikt og er mer utsatt for hjerteinfarkt i fremtiden. Andre komplikasjoner av hjerteinfarkt inkluderer hjertearytmier og hjertesvikt .

Selv CNCCs er viktige i embryoer, er noen CNCCs holdes på plass i en sovende tilstand til voksen alder hvor de blir kalt neuralcrest stamceller . I 2005 transplanterte Tomita nevrale kamstamceller fra pattedyrhjerter til nevrale kam av kyllingembryoer. Disse CNCC -ene ble vist å migrere inn i utviklingshjertet til kyllingen ved å bruke den samme dorsolaterale banen som CNCC -ene, og differensiere seg til nevrale og glialceller.

Tamuras studie av 2011 undersøkte skjebnen til CNCC etter et hjerteinfarkt (hjerteinfarkt) hos unge mus. CNCC -ene i de unge musene ble merket med forbedret grønt fluorescerende protein (EGFP) og deretter sporet. Merkede CNCC -er ble konsentrert i hjerteutløpet, og noen ble funnet i ventrikkelmyokardiet. Disse cellene ble også vist å differensiere til kardiomyocytter etter hvert som hjertet vokste. Selv om det ble funnet mindre, var disse EGFP-merkede CNCCene fremdeles tilstede i det voksne hjertet. Når et hjerteinfarkt ble indusert, aggregerte CNCCene seg i det iskemiske grenseområdet (et område med skadet vev som fortsatt kan reddes) og bidro til å bidra til regenereringen av vevet til en viss grad via differensiering til kardiomyocytter for å erstatte det nekrotiske vevet.

Referanser

Opiniones de nuestros usuarios

Lene Madsen

Endelig! Nå for tiden ser det ut til at hvis de ikke skriver artikler på ti tusen ord, er de ikke fornøyde. Herrer innholdsforfattere, dette JA er en god artikkel om Hjerte nevrale kam.

Ulf Helgesen

Noen ganger når du leter etter informasjon på internett om noe, finner du for lange artikler som insisterer på å snakke om ting som ikke interesserer deg. Jeg likte denne artikkelen om Hjerte nevrale kam fordi den går til poenget og snakker om akkurat det jeg vil, uten at gå seg vill i informasjon ubrukelig.

Julie Ludvigsen

Det stemmer. Gir nødvendig informasjon om Hjerte nevrale kam.