Sistemul nervos

Histologia organelor SNP i SNC

Celulele ependimare C ptu esc cavit ile SNC, acoper plexul coroid Celule polarizate, a ezate pe un singur rnd aranjament epitelial Domeniu apical cu cili i microvili Domeniu laterobazal turtit Excep ie: celulele de pe podeaua ventriculului III (tanicite) f r cili i cu un proces bazal spre profunzime (eminen a median )

Exprim markeri gliali

Celulele ependimare

Celulele ependimare

ME: multe mitocondrii, aparat Golgi apical, RER jonc iuni gap i adherens lipsesc jonc iunile occludens, cu excep ia celulelor plexului coroid

Jonc iune gap Zonula adherenssynapse-web.org

Organe circumventriculare n organele circumventriculare celulele ependimare sunt absente sau foarte sub iri Bariera hematoencefalic lipse te la nivelul org. circumventriculare Zone de schimb ntre es. nervos, snge i LCR

AP area postrema OVLT organum vasculosum laminae terminalis) SFO organul subfornical ME eminenta mediana SCO organul subcomisural PG glanda pinealaMills SE Histology for pathologists, 3rd ed.

Celulele ependimare - func ii

Secre ia LCR i bariera snge LCR la nivelul plexului coroid Formeaz bariera LCR creier (n rest) Celule stem neurale - ?

Johansson CB et al., Cell 96:25, 1999

Plexurile coroide Formate prin apozi ia dintre piamater ce conine vase sangvine i epiteliul ependimar ce c ptu e te ventriculii 2 straturi: pia + vase celulele ependimare

Suprafa cutat cu aria de 200 cm2. Pliurile = vilozit i coroidiene Secret LCR arteriolplex capilar pia mater

celule ependimare LCR

Plexurile coroide

Vilozitate coroidian : Epiteliu ependimar. Celulele cuboidale au nucleu sferic, mitocondrii multe i RE abundent. Domeniul apical prezint marginea n perie format de microvili bulbo i. Secret /transport : Glucoz , aa, vitamine H2O ioni Na+, Cl-, HCO3+

Vase piale aferente re ea capilar vase piale eferente

Junqueira LC, Basic histology text & atlas, 10th ed, McGraw-Hill

Lichidul cefalo-rahidian Produs de plexurile coroide (500 ml/zi) i prin curgerea fluidului extracelular prin epiteliul ependimar al organelor circumventriculare n cantitate de 150 ml: 30 ml n ventriculi, 120 ml n spa iul subarahnoidian. LCR curge din ventriculii laterali ventriculul III ventriculul IV spa iul subarahnoidian Din spatiul subarahnoidian o mic parte se scurge prin spa iile din jurul r d cinilor nervilor spinali i cranieni (perineurale) cea mai mare parte se scurge prin specializ ri ale arahnoidei (vilozit i arahnoidiene) n sinusurile venoase mari din grosimea durei mater (ex.: sinusul sagital)

LCR

Neurosciences: Third Edition, Dale Purves et al., Sinauer Associates, 2004

Lichidul cefalo-rahidian

Functii: men ine mediul fluid necesar creierului protectie mecanic comunic u or cu fluidul extracelular deoarece bariera LCR-creier (celule ependimare) e permeabil excre ia metaboli ilor esutului nervos preluarea de c tre creier din LCR a substan elor necesare

Bariera snge-creier

Format din celulele endoteliale ale capilarelor cerebrale Capilarele cerebrale continue jonctiuni strnse (occludens) foarte selective transcitoza redus , foarte selectiv

Neurosciences: Third Edition, Dale Purves et al., Sinauer Associates, 2004

Bariera snge-creier

Permeabilitatea difer n func ie de substan : mare - pentru H2O, CO2 si O2 mic glucoz , uree ioni (Na+, K+, Mg2+, Cl-, HCO3-, HPO32-)

foarte mic : s ruri biliare, catecolamine circulante

extrem de mic (practic nul ) - pentru proteine

Bariera snge-creier

Func iile barierei snge-creier: men ine constan a mediului extracelular protejeaz creierul de toxinele circulante previne p trunderea neurotransmi torilor din circula ia general . Alterarea barierei prin modificarea permeabilit ii endoteliului ca urmare a ischemiei poate duce la edem cerebral

MeningeleDura mater Arahnoida Spa iu subarahnoidian

Vase sangvine

Pia mater

Membrane de esut conjunctiv ce protejeaz elementele SNC Cuprinde: Dura mater Arahnoida Pia mater

Junqueira LC, Basic histology text & atlas, 10th ed, McGraw-Hill

Dura

Dura spinal : cilindru fibros raport ext. cu spa iul epidural ( es. conjunctiv lax + es. adipos + plex venos epidural) raport intern pia de care se leag prin ligamentele denticulate

Dura

Dura cerebral Dura periostal periost (colagen + fibroblaste) Dura meningeal strat extern - fibroblaste + vase snge + colagen strat intern celule-barier marginale = fibroblaste turtite cu prelungiri intricate, jonc iuni desmozomi + gap i matrice extracelular omogen , f r fibre

Nu are spa ii spa iul subdural este creat prin dilacerarea stratului intern

Arahnoida

Cuprinde: strat extern = celule epiteliale barier cu desmozomi i jonc iuni occludens strat intern = celule trabeculare fibroblaste rare cu prelungiri interconectate prin desmozomi i jonc iuni gap, a ezate spre interior pe o lamin bazal

Arahnoida Spa iul subarahnoidian: ntre stratul extern i pia mater traversat de trabecule con ine LCR are l rigime variabil i cisterne (ex: cisterna magna comunic cu ventr. IV)

Vilozit i arahnoidiene proiec ii ale arahnoidei ce p trund n sinusurile venoase ale durei, n care vars LCR

Pia mater Ader strns de esutul nervos Con ine: fibroblaste modificate, asem n toare celulelor trabeculare arahnoidiene fbr. colagen, elastice vase sangvine macrofage, limfocite perivasculare E intricat cu arahnoida n raport cu: exterior - LCR din spa iul subarahnoidian interior membrana bazal glial i prelungirile gliale subpiale, separate prin spa ii intercelulare de 20nm

MeningeleDura mater Arahnoida Spa iu subarahnoidian Vase sangvine Pia mater

Junqueira LC, Basic histology text & atlas, 10th ed, McGraw-Hill

Organe ale SN

SNCM duva spin rii Trunchiul cerebral 1. Rombencefal a. Mielencefal Bulbul rahidian, b. Metencefal Puntea lui Varolio, cerebel c. Istm 2. Mezencefal Pedunculii cerebrali, tuberculii cvadrigemeni Prozencefal 1. Diencefal talamus, metatalamus, epitalamus, hipotalamus 2. Telencefal a. Nucleii bazali (amigdala, globus pallidus, striat) b. Scoar a cerebral : Neocortex izocortex (6 straturi) i proizocortex Allocortex arheocortex (girul dentat, hipocamp) i paleocortex (rhinencefal)

SNPNervi Ganglioni nervosi: senzitivi, vegetativi

Constituen ii SNP

Organizare / elemente celulare neuroni soma dendrite axoni mieliniza i / nemieliniza i celule Schwann celule satelite

Ganglioni

Nervi

+ + + +

+

+ +

+ -

Nervi periferici

Compu i din fibre nervoase i esut conjunctiv Fibre nervoase: mielinice sau amielinice centrifuge sau centripete cu perikarioni localizati n SNC sau in gaglioniEpinevru Perinevru

Endonevru

Nervii periferici

Dezvoltarea nervilor periferici Cre tere i ghidare axonal Proliferarea celulelor Schwann Interac iunea axon celul Schwann cu/f r formarea tecii de mielin

Dezvoltarea NP: Cre terea i ghidarea axonal

Se produce prin incorporarea de elemente structurale transportate anterograd Conul de cre tere axonal receptori pentru: NGF (Nerve growth factor) BDNF, neurotrofine, semaforin , neuropilin , ephrin Elemente ale matricei extracelulare: colagen, fibronectin , laminin , entactin

Nerve Growth Factor

Nervii periferici: celula Schwann

Formeaz teaca de mielin a axonilor mieliniza i ai nervilor periferici (SNP) i nvele te axonii nemieliniza i

Theodor Schwann, 1810-1882

Dezvoltarea NP: Diferen ierea i proliferarea celulelor Schwann

Cel. Schwann deriv din crestele neurale Precursorii se diferen iaz sub ac iunea neuregulinelor exprimate pe memb. celular axonal (receptori: erbB2 i erbB3) Factori de proliferare pentru cel. Schwann: Contactul cu axonii n cre tere Factori umorali: TGFb, FGF

Nave KA et al., Curr Opin Neurobiol 16:492, 2006

Dezvoltarea NP: Interac iuni axon cel. Schwann

To i axonii interac ioneaz cu celule Schwann Diametrul axonal >1 Qm determin mielinizarea, altfel se formeaz fascicule Remak O celul Schwann formeaz teaca de mielin a unui singur axon MAG (Myelin-associated glycoprotein) mediaz interac iunea axon cel. Schwann i influen eaz grosimea axonului (via fosforilarea neurofilamentelor) MAG lipse te n cel. Schwan care nu formeaz mielin

Axon mielinizat i fascicul Remak

Mielinizarea

Mai precoce n SNP (ncepe n s. 12-18 iu) dect SNC Necesit existen a membranei bazale a celulei Schwann Proteine implicate: MAG, periaxin Prelungiri cel. Schwann nconjur axonul mezaxon extern Prelungirile se rotesc n jurul axonului

Blue Histology, http://www.lab.anhb.uwa.edu.au/mb140/

Mielina

Suprapunere a numeroase straturi ale membranei cel. Schwann Mielina compact proteine: P0, MBP necompact proteine: MAG, conexine, integrine, E-cadherine. Se g se te la nivelul incizurilor SchmidtLanterman, buclelor paranodale, microvililor nodali

ME: mielina compact are structur periodic 12-18 nm cu linii dense majore fuziunea fe elor citoplasmatice ale membranei linii intraperiodice apropierea fe elor externe

Mezaxon extern, mezaxon intern

Teaca de mielin

Junqueira LC, Basic histology text & atlas, 10th ed, McGraw-Hill

Celula Schwann ultrastructur

Celula Schwann ultrastructur

Nucleu la jum tatea distan ei internodale Citoplasm 2 domenii: exterior, perinuclear i interior n jurul mezaxonului intern (teaca Mauthner) Organite comune, incluziuni citoplasmatice (lipofuscin , granule T Reich structuri lamelare, neomogene)

http://synapses.clm.utexas.edu/atlas/5_16.stm

Incizurile Schmidt-Lanterman

Mielin necompact Canal spiralat de citoplasm cu organite i un microtubul Leag cele 2 domenii citoplasmatice ale c. Schwann

Spa iul periaxonal Klebs

ntre axolem i membrana cel. Schwann 20 nm, proteine membranare, MAG Se continu cu spa iul extracelular n nodurile Ranvier nvecinat cu teaca Mauthner

Nodul Ranvier

Axon cruciform Bucle paranodale cu citoplasm abundent (mitocondrii) Microvili nodali (70-100 nm) cu jonc iuni gap Matrice extracelular inel Nemiloff Axonul diametru redus, u oar proeminen central

Distan e internodale

Cel. Schwann au lungimi de 200Qm ini ial, 500 Qm la na tere, pn la 1mm la adult Cel. Schwann ale fibrelor nemielinizate 250 Qm

Compozi ia biochimic a mielinei

75% lipide (colesterol, fosfo- i galactolipide). Component specific galactocerebrozida Aranjament cristalin, fluid, birefringent Proteine: P0 28-30 kDa, din superfamilia imunoglobulinelor. Rol de aderen P1, P2 MAG conexine

Mielinizarea

Vrstele mieliniz rii la na tere: sunt mielinizate doar r d cinile motorii ale nn. spinali mi c ri necoordonate la 3-4 luni se mielinizeaz nn. optici i r d cinile senzitive ale nn. spinali copiii v d bine i au senza ii precise. la 1 an se mielinizeaz tracturile corticospinale copii merg bine. la 7 ani se mielinizeaz i axonii fibrelor comisurale (de asocia ie) ale emisferelor cerebrale

Func iile celulei Schwann / mielinei

Prezen a mielinei cre te viteza de conducere a impulsului nervos de la 1 m/s la 120 m/s deoarece la nivelul internodului canalele ionice sunt rare, acestea fiind abundente la nivelul nodurilor Ranvier. Asigur nutri ia axonului Celulele Schwann au rol n regenerarea axonilor dup traumatisme Moduleaz transmiterea sinaptic

Funciile cel. Schwann: Regenerare axonal

Celula Schwann, alte func ii

Cel. Schwann prime te informa ii dinspre axon (via recepori purinergici) i poate modula transmiterea sinaptic

Rousse I. et al., Glia 54:691, 2006

Tipuri de fibre nervoase periferice

Tipul fibrei mielinice A 3 22 Qm

Viteza de conducere 15-120 m/s

Func ia fibrelor Fibrele motorii scheletice Fibrele somatosenzitive: proprioceptive, tactile, termice, pentru durerea rapid Fibre viscerosenzitive Fibre somatosenzitive pentru durerea lent (IV) Fibre visceromotorii

mielinice B < 3 Qm amielinice C 0,1 1 Qm

3-15 m/s 0,5-2 m/s

Histologia nervului periferic Epinevru

Perinevru

Endonevru

Junqueira LC, Basic histology text & atlas, 10th ed, McGraw-Hill

Histologia nervului periferic

Teci conjunctive: Epinevru es. conj. dens semiordonat; fibre de colagen i elastice groase, longitudinale; fibroblaste, adipocite; vase de snge mici vasa nervorum Dispare distal, se continu cu dura proximal

Histologia nervului periferic

Teci conjunctive: Perinevru (perilem ) nvele te fasciculele de fibre nervoase es. conj cu fibre colagen i elastice extern i intern: pn la 8-12 straturi de fibroblaste cu aspect endoteliform, m rginite de lamin bazal , cu jonc iuni occludens barier ce delimiteaz compartimentul perineural spre periferie -> un singur strat se continu cu pia-arahnoida formeaz o barier ntre compartimentul conjunctiv i cel perineural Sub perinevru compartimentul perineural

Desert Hedgehog protein solubil produs de cel. Schwann ce determin structurarea perinevrului

Nerv periferic

Epinevru

Perinevru

Endonevru

Junqueira LC, Basic histology text & atlas, 10th ed, McGraw-Hill

Histologia nervului periferic

Teci conjunctive: Endonevru (teaca Henle) nvele te fibrele nervoase Localizat ntre MB a cel. Schwann i perinevru . conj. lax cu strat extern i strat intern Fibroblaste, mastocite capilare continue cu jonc . strnse, impermeabile corpusculi Renaut extern fluid extracelular din compartimentul perineural

Histologia nervului periferic

EP epinevru, PN perinevru, EN endonevru. Fb - fibroblast, R - corpuscul Renaut, Mc - mastocit, cap capilar, col fibre de colagen, M mielin , UM axoni nemieliniza i.

Mills SE, Histology for pathologists, 3rd ed, Lippincott Williams & Wilkins

Ganglioni senzoriali

Capsul es. conj. dens cu septuri Cortical pericarioni, cel. satelit Medular fibre nervoase Neuroni pseudounipolari mari i mici ntr-o capsul perineuronal format din celule sateliteRoss HM, Histology: A Text and Atlas, 4th ed., Williams & Wilkins

Celulele satelite

Sunt celule gliale ce se gasesc in ggl. spinali, cranieni sau vegetativi: formeaza o capsula continua ce inconjoara complet pericarionul neuronilor pseudounipolari (nu primesc sinapse) din ggl. senzitivi spinali i cranieni formeaza o teaca in jurul segmentului convolut al axonului neuronului pseudounipolar.Blue Histology, http://www.lab.anhb.uwa.edu.au/mb140/

Ganglionii vegetativi

Capsul sau stroma organelor Nu prezint zone clar demarcate Capsul perineural sub ire, uneori comun pt. 2 pericarioni Celule satelite n strat discontinuu, dispozi ie neregulatRoss HM, Histology: A Text and Atlas, 4th ed., Williams & Wilkins

Celulele satelite

formeaza o capsula discontinua in jurul perikarionului neuronilor multipolari din ggl. vegetativi (primesc sinapse) formeaza teaca de mielina in jurul axonilor neuronilor bipolari din in ggl. vestibulocohlearBlue Histology, http://www.lab.anhb.uwa.edu.au/mb140/

M duva spin rii

Substan a cenu ie: coarne anterioare, posterioare, laterale (C8-L2) Substan alb periferie Neuroni: motori (alfa i gama) interneuroni n. cordonali, n. Golgi II, cel. Renshaw sinapse recurente

Citoarhitectonic 9 straturi concentrice

Cerebel

Subst. cenu ie exterior (scoar ) i alb interior (arborele vie ii) Nuclei cerebelo i

Scoar a cerebeloas

Stratul molecular Celule stelate Cajal mari (cu co ule ) i mici interneuroni Dendritele cel. Purkinje i axonii n. granulari Mari (60x30Qm), piriformi Nu au pigmen i n citoplasm Dendrite ramificate ntr-un singur plan Fibre ag toare, fibre mu chioase Neuroni Golgi I i II, celule granulare Glomerulii Held (neuroni a eza i n jurul unui grup de sinapse)

Stratul cel. Purkinje

Strat granular Nevroglie: celule Fananas (stratul molecular), cel. Bergmann

Nature Reviews Neuroscience 2006, 7:511

Histologia emisferelor cerebrale

Emisferele cerebrale sunt alc tuite din: substan alb substan cenu ie: scoar a cerebral nucleii bazali

WebPath, http://library.med.utah.edu/WebPath/

Histologia scoar ei cerebrale

Neocortex 6 straturi celulare Neuroni: Motori piramidali Interneuroni: cel. cu dublu buchet cel. n form de p ianjen cel. n form de candelabru cel. Martinotti (piramidale inversate) cel. cu co ule cel. orizontale Cajal

Histologia scoar ei cerebrale

1. Strat molecular fibre, cel. Cajal 2. Strat granular extern numeroase celule cu co ule 3. Strat piramidal extern cel. piramidale mici i medii 4. Strat granular intern cel. granulare i Martinotti 5. Strat piramidal intern cel. Martinotti, Betz 6. Strat polimorf