Az extracellularis matrix molekulák szerepe a nervus opticus regenerációban békában

Absztrakt

Jelen munkánk során első részében tanulmányoztuk a béka központi idegrendszerében az extracellularis matrix (ECM) molekulák közül a hyaluronsav, tenascin-C és fibronektin megoszlását specifikus hisztokémiai reakciók segítségével. Megállapítottuk, hogy a telencephalonban, diencephalonban, mesencephalonban, cerebellumban, rhombencephalonban és gerincvelőben mindhárom molekula pozitív reakciót adott a szürke- és fehérállományban, de egyik esetben sem találtunk olyan megoszlást, amely kizárólagosan köthető lenne valamilyen specifikus struktúrához. A szürkeállományban a legfontosabb különbség az volt, hogy a tenascin-C-t és a HA-t a perikaryon körüli perineuronális hálóban (PN) találtuk meg, míg a fibronektint a neuron cytoplazmájában. A neuropil mindhárom reakció esetében pozitív volt. A HA és a tenascin-C eloszlásban tapasztalható hasonlóságok egyik oka az lehet, hogy a PN-ban a HA a tenascinhoz kötve fordul elő. A nervus opticus végződési területein a HA és a tenascin-C reakció intenzitásbeli különbségeit optikai denzitás méréssel is igazoltuk. A munka második részében a nervus opticus átvágása után vizsgáltuk a HA és a tenascin-C reakció intenzitásában bekövetkező változásokat regeneráció során. Az ötödik túlélési naptól kezdve mindkét oldali nucleus Bellonciban (nB) és corpus geniculatum lateraleban (CGL) csökkent a reakció intenzitása. A harmadik posztoperatív hétig mindkét magban kisebb mértékű volt a csökkenés az ép nervus opticus rostjait fogadó oldalon. A harmadik héttől kezdve nőtt az optikai denzitás mindkét oldalon, és ez a növekedés nagyobb mértékű volt a regenerálódó rostokat fogadó oldalon. Valamennyi vizsgált stádiumban a nB területén a reakció intenzitása kisebb mértékben változott, mint a CGL-ban, és ez a különbség mindkét oldalon megfigyelhető volt. Mindkét reakció esetében a második-negyedik túlélési hét között a PN dezintegráltságát tapasztaltuk a corpus geniculatum lateraleban a regenerálódó rostokat fogadó oldalon, majd a PN dezintegráltsága az ötödik héten megszűnt. Ez a lelet arra utal, hogy a HA és a tenascin-C csökkenése szükséges a regeneráció megindulásához. Az intenzitás későbbi növekedése arra utal, hogy az szinaptikus kapcsolatokat a reintegrálódó PN és a reexpresszálódó HA és tenascin-C stabilizálhatja. A mesencephalonban a tectum opticum rétegeiben kisebb mértékű volt a változás, mint a diencephalicus látóközpontokban. Eredményeink alapján megállapíthatjuk, hogy a nervus opticus regenerációját a HA és a tenascin-C kvalitatív és kvantitatív változása kíséri a béka látóközpontjában.

In the first part of our study we observed, with the aid of specific histochemical reactions, the distribution pattern of hyaluronan (HA), tenascin C and fibronectin, extracellular matrix (ECM) molecules in the central nervous system of the frog. We obtained that all of the three molecules were present in the gray and white matter in telencephalon, diencephalon, mesencephalon, cerebellum, rhombencephalon and spinal cord, but we did not find any distribution that can be connected to specific structures. In the gray matter the most important difference was that the HA and tenascin C reaction can be found in the perineuronal net (PN) around perikaryon, while the fibronectin reaction was found in the cytoplasm of neurons. The cause of the similarities between the distribution of HA and tenascin C can be that HA is connected to tenascin C in the PN. We showed the differences of the HA and tenascin C reaction in the termination areas of the optic nerve by measuring their optical density. In the second part of our study we examined the changes of the HA and tenascin C distribution after transsecting the optic nerve. From the fifth survival day the intensity of reaction decreased in nucleus of Bellonci (nB) and lateral geniculate body (LGB) in both sides. Till the third postoperative week less decreasing can be found in the intact optic nerve fibers receiving side in both nuclei. The intensity of the reaction in nB decreased in a less degree than in LGB in all investigated stages and this difference could be observed in both sides. With both of the reactions we found disintegration of the PN in the LGB on the regenerating optic nerve fibers receiving side between the second-fourth weeks. This finding indicates to that HA and tenascin C are important for the initiation of regeneration. Increasing of the reaction intensity in later reintegration stages shows that reexpression of HA and tenascin C can contribute to the stabilization of new synaptic connections in the reintegrating PN. The degree of changes was less in the layers of the optic tectum than in the diencephalic centers. According to our results it can be established that the optic nerve regeneration is accompanied by qualitative and quantitative changes of HA and tenascin C in the optic centre of frog.

Leírás
Kulcsszavak
nervus opticus, Optic Nerve
Forrás