Neurogeneza u dorosłych – gdzie i kiedy zachodzi?

Neurogeneza, czyli proces powstawania komórek nerwowych, odnosi się do tworzenia nowych struktur zarówno w układzie nerwowym embrionu (neurogeneza prenatalna), jak i w układzie nerwowym osobnika dorosłego (neurogeneza postnatalna). Kiedy zachodzi? Na czym polega? Jakie są jej etapy?

1. Co to jest neurogeneza?

Neurogeneza to proces powstawania nowych komórek nerwowych, który obejmuje zarówno neurogenezę wieku embrionalnego (prenatalnego), jak i neurogenezę wieku dorosłego (postnatalnego). Nazwa pochodzi od angielskiego słowa neurogenesis, które oznacza dosłownie „narodziny neuronów”.

Neurony, czyli komórki nerwowe, to główny komponent tkanki nerwowej i podstawowy element układu nerwowego. Wywodzą się z komórek płytki nerwowej formowanej z ektodermy we wczesnych fazach rozwoju organizmu.

Zobacz film: "Aktywność mózgu umierającego człowieka. Pierwsze takie badania"

Każdy neuron jest elektrycznie pobudliwą komórką zdolną do przetwarzania i przewodzenia informacji w postaci sygnału elektrycznego. Najwięcej neuronów znajduje się w ośrodkowym układzie nerwowym, w skład którego wchodzi mózgowie oraz rdzeń kręgowy.

Typowy neuron jest zbudowany z ciała komórki (perikarion) oraz odchodzących od niego wypustek: aksonu i dendrytów. Komórki nerwowe kontaktują się między sobą poprzez synapsy, tworząc sieci neuronowe. Jak działają? Informacje od innych neuronów są odbierane przez położone na dendrytach synapsy, następnie przewodzone wzdłuż neuronu i przekazywane dalej, to jest do synaps na zakończeniach aksonu.

2. Kiedy zachodzi neurogeneza?

Do niedawna panowało przekonanie, że powstawanie neuronów nie zachodzi u osób dorosłych. Sądzono, że podziały komórkowe w układzie nerwowym ustają w wieku prenatalnym.

Założono tym samym, że ilość komórek nerwowych w organizmie jest określona i z wiekiem spada, co jest związane z patologiami i starzeniem się organizmu. Wykluczano także możliwość, że ośrodkowy układ nerwowy ma zdolności regeneracyjne.

Obecnie wiadomo, że neurogeneza (regeneracja mózgu) zachodzi także w dorosłym mózgu, choć na zdecydowanie niższym poziomie niż w okresie rozwoju zarodkowego.

3. Gdzie zachodzi neurogeneza?

Neurogeneza okresu prenatalnego w większości przypadków zachodzi w obrębie przestrzeni okołokomorowej, w której powstają neurony formujące korę nową, móżdżek i inne struktury układu nerwowego.

W dorosłym mózgu wyróżniono dwa obszary mózgu, w których obserwuje się ciągły i aktywny proces neurogenezy. To zakręt zębaty hipokampa (ang. dentate gyrus, DG) oraz opuszki węchowe (ang. olfactory bulb, OB). Populacje tych komórek podlegają nieustannej wymianie.

W obszarze pierwszym podział komórek ma miejsce w warstwie podziarnistej hipokampa (ang. subgranular zone, SGZ), a powstałe komórki trafiają do warstwy ziarnistej hipokampa (ang. granular zone, GZ).

Do drugiego obszaru objętego neurogenezą, nowe komórki przechodzą z warstwy podkomorowej komory bocznej (agn. subventricular zone, SVZ), w której nerwowe komórki macierzyste podlegają podziałom.

Istnieją przypuszczenia, że do neurogenezy dochodzi również w innych obszarach dojrzałego mózgu, takich jak podwzgórze, ciało migdałowate, kora czołowa i skroniowa, nerw wzrokowy. Tej tezy jednak jeszcze nie obroniono.

4. Etapy neurogenezy

Proces neurogenezy obejmuje cztery etapy. To:

• Podział komórek macierzystych. Nerwowe komórki macierzyste (NSCs – neural stem cells) są komórkami, które posiadają nieograniczoną zdolność do samoregeneracji, podziałów i różnicowania się. Dzięki temu mogą powstawać trzy nowe rodzaje komórek: neurony, astrocyty oraz oligodendrocyty.
• Różnicowanie komórek.
• Przeżycie niektórych komórek potomnych.
• Migracja i integracja nowych neuronów.

Neurogeneza jest zatem procesem powstawania, dojrzewania, migracji i integracji nowych neuronów w mózgu człowieka.

5. Zaburzenia neurogenezy

Co wpływa na proces neurogenezy? Stymulują ją różne bodźce, które mają wpływ zarówno pobudzający, jak i hamujący. Mowa o bodźcach wzrokowych, hormonach, neurotransmiterach, substancjach farmakologicznych czy bodźcach środowiskowych.

Mówiąc o neurogenezie, trzeba wspomnieć o okresach krytycznych. To przedziały czasu, w których komórki są szczególnie narażone na działanie czynników zaburzających. Oznacza to, co oczywiste, że więcej nieodwracalnych szkód zostaje wyrządzonych w okresie intensywnego rozwoju organów płodu niż u osoby dorosłej. Podwyższona podatność na uszkodzenia w dużej mierze zależy od okresu i stopnia rozwoju tkanki. Ponadto powaga i rozległość uszkodzeń zależą od rodzaju oraz intensywności działającej siły.

Zaburzenia neurogenezy mogą mieć wpływ na budowę i funkcjonowanie centralnego układu nerwowego. Może dojść do niewłaściwego uformowania się kory mózgowej lub struktur podkorowych, ale i innych obszarów mózgu, takich jak kora nowa, móżdżek czy wzgórze. Ma to różne, zwykle poważne konsekwencje. Konsekwencją może być autyzm, schizofrenia, epilepsja czy dysleksja, to jest nieprawidłowości i choroby, które upośledzają funkcje organizmu.

Nie czekaj na wizytę u lekarza. Skorzystaj z konsultacji u specjalistów z całej Polski już dziś na abcZdrowie Znajdź lekarza.