Moartea Neuronală

Neuronal death occurs not only of disease, but also as an essential part of the complex developmental stages of the nervous system. There are many causes of neuronal death, among which trophic factor, afferece, hormones, free radicals, and excitatory amino acids play an important part. It occurs in embriogenesis, hypoxia-ischemia, neurological disease or in the process of aging, by mechanisms like necrosis and apoptosis.

Keywords: neuronal death, nervous system, development.

Moartea celulară este considerată un element major în dezvoltarea neuronală, amploarea sa fiind de-a dreptul impresionantă. Numai în primele faze ale dezvoltării, un număr mare de celule nervoase de diferite tipuri este supus acestui proces ce apare în urma unei proliferări a neuronilor şi a stabilirii la destinaţia lor finală. Deşi proporţia variază în diferitele regiuni ale sistemului nervos, se apreciază că sunt eliminaţi în final aproximativ jumătate din numărul total de neuroni (Zăgrean, 1996). În general însă, moartea neuronală pare să survină dintr-o multitudine de motive; ea se poate datora în mod direct unor boli dar şi proceselor complexe de formare şi menţinere a sistemului nervos pe parcursul dezvoltării sale. În acest sens există suficiente dovezi cum că aceleaşi mecanisme care acţionează în scop evolutiv pot să conducă la anumite degenerări neuronale.

Lucrarea de faţă îşi propune să exploreze acest subiect, din perspectiva dezvoltării sistemului nervos. Pentru această vom explora mai întâi câteva cauze posibile ale fenomenului, apoi vom urmări ocurenţa lui în anumite momente ale dezvoltării, prezentând şi mecanismele de care se serveşte.

CAUZE

Printre posibilele cauze ale morţii neuronale, Haverkamp şi Oppenheim (1993) disting efectele următoarelor categorii de factori: factori neurotrofici, aferenţa neuronală, hormoni, radicali liberi şi aminoacizi excitatori.

Factori neurotrofici

Factorii neurotrofici sunt sunt substanţe cu un rol important în supravieţuirea neuronului şi posibile efecte asupra menţinerii şi a diferenţierii neuronale. Sunt produşi de ţinta neuronului, integraţi prin endocitoză mediată şi transmişi spre corpul celular prin transport axoplasmatic retrograd. Pentru aceasta însă se pare că trebuie produs într-o anumită etapă un anumit tip de mesager secundar. Primul factor trofic, NGF (nerve groth factor), a fost descoperit în anii ’50 de către Hamburger, Levi-Montalcini şi Cohen, în perioada următoare fiind descoperiţi şi alţii (BDNF, FGF, CNTF, etc).

Tehnici recente au permis detectarea NGF în ţesuturile ţintă ale neuronilor senzitivi şi motori şi chiar a ARNm pentru NGF( apud Zăgrean, 1996). Deoarece s-a demonstrat că NGF determină supravieţuirea neuronală pe parcursul dezvoltării, a fost privită cu mult interes posibilitatea ca anumite disfuncţii ale acestuia să fie răspunzătoare de moartea neuronală din anumite boli. Asemenea supoziţii au fost determinate de unele experimente realizate în această direcţie. Astfel, prin administrarea de NGF în perioada dezvoltării embrionare, procesul natural al morţii neuronale printre neuronii din ganglionul dorsal este semnificativ încetinit. De asemenea NGF endogen poate fi neutralizat prin inducerea secreţiei de anticorpi anti-NGF pe parcursul dezvoltării embrionare, având ca efect moartea unui număr crescut de neuroni (Misko, Radecke, Shooter, 1987, apud Haverkamp & Oppenheim, 1993).

Efecte ale aferenţei nervoase

Deşi efectele inervaţiei aferente asupra dezvoltării dendritice şi celulare au fost cunoscute de mult timp, rolul ei în supravieţuirea neuronală a fost adesea trecut cu vederea. Înlăturarea inervaţiei aferente poate conduce la atrofierea sau moartea celulei. Cele mai devastatoare efecte pot fi constatate când înlăturarea se face chiar înaintea apariţiei morţii celulare naturale, caz în care se pierd o mulţime de celule conexe.

Probabilitatea morţii celulare în cazul unui neuron cu aferenţe întrerupte depinde de proporţia pierderii de input-uri şi de capacitatea de ,,sprouting” axonal adiacent. Înlăturarea legăturilor aferente produce, pe lângă schimbările în activitatea electrică, posibile dereglări la nivel trofic. Alterarea funcţiilor formaţiunilor terminalemodifică negativ capacitatea de a prelua factorii de creştere despre care s-a vorbit anterior.

Efecte hormonale

Hormonii sunt substanţe secretate de glandele endocrine, ce pot să aibă efecte diverse asupra unei varietăţi de tipuri de celule, dar şi asupra supravieţuirii neuronale. De exemplu, pe parcursul dezvoltării, atât prenatale cât şi postnatale, moartea neuronală selectivă joacă un rol important în procesul de diferenţiere sexuală. Nedorind să intrăm prea mult în detalii ne vom mărgini în a mai preciza că cele mai semnificative efecte par să le aibă hormonii tiroidieni şi steroizii adrenalieni.