Reissners fiber

Reissners fiber
Anatomisk terminologi

Reissners fiber (uppkallad efter Ernst Reissner ) är en fibrös aggregation av utsöndrade molekyler som sträcker sig från det subkommissurala organet (SCO) genom det ventrikulära systemet och den centrala kanalen till den terminala ventrikeln , en liten ventrikelliknande struktur nära slutet av ryggmärgen . Hos ryggradsdjur bildas Reissners fiber genom utsöndring av SCO-spondin från det subkommissurala organet in i ventrikulär cerebrospinalvätska . Reissners fiber är mycket konserverad och finns i den centrala kanalen av alla chordater . I cefalochordates produceras Reissners fiber av det ventrala infundibulära organet, i motsats till den dorsala SCO.

Strukturera

Reissners fiber (RF) är en komplex och dynamisk struktur som finns i den tredje och fjärde ventrikeln och i den centrala kanalen i ryggmärgen, observerad hos nästan alla ryggradsdjur.

Det bildas genom sammansättning av komplexa och variabla högviktiga molekylära glykoproteiner som utsöndras av SCO och som frigörs till cerebrospinalvätskan. Minst fem olika proteiner hittades, av 630 kDa, 480 kDa, 390 kDa, 320 kDa, och huvudbeståndsdelen, 200 kDa, som finns i både RF och cerebrospinalvätska, CSF. Ett av de viktigaste RF-glykoproteinerna som utsöndras av SCO har fått namnet SCO-spondin och är av stor betydelse, särskilt under embryonalt liv.

Reissners fiber växer kaudalt genom tillsats av dessa glykoproteiner vid dess cefaliska ände och sträcker sig längs hjärnakvedukten (Aqueduct of Sylvius) och hela längden av den centrala kanalen i ryggmärgen, och växer kontinuerligt i kaudal riktning. Det är bara en liten del av utsöndringen som görs av SCO och förblir en fråga om spekulation, förmodligen involverad i många fysiologiska funktioner, såsom clearance av monoaminer, avgiftning av CSF, neuronal överlevnad eller kontroll av vattenbalansen.

Glykoproteinerna som bildar RF kan hittas i tre konformationer: den första är när materialet aggregerar över SCO cilia, den så kallade pre-RF; den andra och mest studerade formen är känd som den riktiga RF, som är en cylindrisk regelbunden struktur; och slutligen, en tredje och sista form - massa caudalis - är känd som den slutliga fördelningen och den slutliga sammansättningen av proteinerna.

Utveckling

Denna fiber är huvudsakligen gjord av glykoproteiner med hög molekylvikt, utsöndrade av det subkommissurala organet, som frigörs i cerebrospinalvätskan. Här samlas de på toppen av flimmerhåren och bildar en tunn film som packas ytterligare på ett mycket ordnat sätt för att bilda en trådliknande supramolekylär struktur.

Pre-RF-materialet uppträder i form av löst anordnade buntar av tunna filament. Som ett resultat är det troligt att vissa biokemiska modifieringar kan inträffa på pre-RF-materialet för att det ska kondensera och bilda den exakta strukturen av Reissners fiber, såsom demontering och passage in i närliggande kärl. Vissa av dessa förändringar kan minska reaktiviteten hos molekylerna, och detta bör betraktas som ett övergående stadium, från pre- till rätt RF, där antikropparnas tillgänglighet mot epitoperna minskar. Denna brist på immunreaktivitet kan bero på den rumsliga fördelningen av negativt laddade sialinsyrarester i fibern, eller kan vara resultatet av bundna föreningar som stör tillgängligheten av antikropparna mot RF-glykoproteiner.

Massa caudalis är den slutliga formen av denna sammansättning av proteiner, och är mest relaterad till den distala sidan av ackumulering av fibern, och denna slutliga form har fler filament och är mindre kompakt än fiberns mellanform.

Det sekretoriska materialet syntetiseras först vid embryonal dag 3 (E3) av morfologiska odifferentierade neuroepitelceller. Vid E7, post coitum, släpps SCO-spondin till embryonal CSF (ECSF); RF bildas dock inte förrän E11, och först vid E12 blir RF närvarande i ländryggmärgen. Mekanismerna som utlöser RF-bildning förblir okända, men troliga andra faktorer än ventrikulär frisättning måste krävas för bildningen av fibern, såsom hydrodynamiken i CSF.

Fungera

SCO-RF-komplex

Detta komplex kan delta i upprätthållandet av vatten- och elektrolythomeostas (osmoreglering), under ontogeni och i sammansättningen av cerebrospinalvätskan.

SCO-RF har kopplats till olika aspekter av vatten- och elektrolytmetabolism, och det har bevisats att vattenbrist ökar den sekretoriska aktiviteten hos SCO. Detta hjälper till att stödja korrelationen mellan detta komplex och binjurebarken, medan närvaron av receptorer eller bindningsställen för peptider involverade i hydromineral balans - såsom angiotensin II - har rapporterats i SCO-RF. Detta komplex är involverat i många fysiologiska funktioner, såsom utveckling av ryggmärgen, patofysiologin för lordos och neuronal överlevnad i en mer utvecklingsväg.

RF och cerebrospinalvätskan

På grund av närvaron av sialinsyrarester med negativ laddning, kan Reissners fiber delta i rengöringen av CSF. Glykoproteinerna binder biogena aminer som finns i CSF, såsom dopamin, serotonin eller noradrenalin, och kontrollerar därigenom koncentrationen av dessa monoaminer genom jonförändring. Det finns emellertid skillnader i bindningsegenskaperna för var och en av dessa aminer; bindningen av serotonin är mer instabil och den inträffar endast när dess CSF-koncentration är hög, medan noradrenalin binder starkt till RF och förblir bundet när det rör sig längs den centrala kanalen på samma bindningsställe som adrenalin.

Koncentrationen av dessa monoaminer i CSF i Reissners fiberberövade djur undersöktes, och drog slutsatsen att denna fiber möjligen kan vara involverad i rengöringen av vätskan - baserat på förhöjda nivåer av CSF-koncentrationen av flera aminer som visas i de testade djuren, med L -DOPA visar den största ökningen. Alla erhållna fynd tyder på att RF binder monoaminer som finns i ventrikulär CSF och sedan transporterar dem längs den centrala kanalen. I frånvaro av RF ökade CSF-koncentrationen av monoaminer kraftigt.