Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Подформенный орган
Gray715.png
Медиальный разрез мозга в срединной сагиттальной плоскости. (Подформенный орган не обозначен, но свод и отверстие Монро обозначены рядом с центром.)
Подробности
Идентификаторы
латинскийOrganum subfornicale
MeSHD013356
НейроЛекс IDnlx_anat_100314
TA98A14.1.08.412
A14.1.09.449
TA25782
FMA75260
Анатомические термины нейроанатомии

Subfornical орган ( SFO ) является одним из circumventricular органов в мозг . [1] [2] Его название происходит от его расположения на вентральной поверхности свода рядом с межжелудочковыми отверстиями (отверстия Монро), которые соединяют боковые желудочки и третий желудочек . Как и все circumventricular органов, subfornical орган хорошо васкуляризации, как и все circumventricular органов , за исключением subcommissural органа , некоторые SFO капилляры имеют фенестраций , которые увеличивают проницаемость капилляров.[1] [3] [4] SFO считается сенсорным окжелудочковым органом, потому что он реагирует на широкий спектр гормонов и нейротрансмиттеров , в отличие от секреторных окжелудочковых органов, которые специализируются на высвобождении определенных веществ. [1] [4] [5]

Анатомия [ править ]

Подформенный орган мыши. На этой микрофотографии субфорный орган (стрелка) расположен на нижней поверхности свода в верхней части третьего желудочка. Клетки в этом корональном срезе мозга были окрашены голубоватым красителем ( « краситель Ниссля »). Таламуса находится в нижней части фотографии. Полоса в правом нижнем углу представляет собой расстояние 200 мкм (0,2 мм).

Как отмечалось выше, капилляры в некоторых субрегионах внутри SFO имеют фенестрированные [6] и, следовательно, лишены гематоэнцефалического барьера . Все окружные желудочковые органы, кроме подкомиссурального органа, содержат окончатые капилляры [2], что отличает их от большинства других частей мозга. [7] SFO можно разделить на шесть анатомических зон в зависимости от топографии капилляров : две зоны в корональной плоскости и четыре зоны в сагиттальной плоскости . [3] Центральная зона состоит из глиальных клеток , тел нейронов и высокой плотности фенестрированных капилляров. [8]Напротив, ростральная и каудальная области имеют более низкую плотность капилляров [8] и в основном состоят из нервных волокон, с меньшим количеством нейронов и глиальных клеток, наблюдаемых в этой области. Функционально, однако, SFO можно рассматривать в двух частях: дорсолатеральном периферическом отделе и центральном вентромедиальном сегменте. [9]

Подформенный орган содержит рецепторы эндотелина, опосредующие сужение сосудов и высокую скорость метаболизма глюкозы, опосредованного кальциевыми каналами . [10]

Общие функции [ править ]

Subfornical орган активен во многих процессах организма, [1] [5] , включая осморегуляцию , [9] сердечно - сосудистую систему регулирование, [9] и энергетический гомеостаз. [1] [5] Большинство этих процессов связаны с балансом жидкости за счет контроля высвобождения определенных гормонов , особенно ангиотензина или вазопрессина . [5]

Сердечно-сосудистая регуляция [ править ]

Воздействие SFO на сердечно-сосудистую систему в основном опосредовано его влиянием на баланс жидкости . [1] SFO играет роль в регуляции вазопрессина . Вазопрессин - это гормон, который при связывании с рецепторами в почках увеличивает задержку воды за счет уменьшения количества жидкости, переносимой почками из крови в мочу . Это регулирование объема крови влияет на другие аспекты сердечно-сосудистой системы. Увеличение или уменьшение объема крови влияет на артериальное давление , которое регулируется барорецепторами., и, в свою очередь, может повлиять на силу сокращения желудочков в сердце . Дополнительные исследования показали, что субфорный орган может быть важным посредником, через который лептин поддерживает кровяное давление в нормальных физиологических пределах через нисходящие вегетативные пути, связанные с контролем сердечно-сосудистой системы. [1]

Также было экспериментально показано, что нейроны SFO посылают эфферентные проекции в области, участвующие в регуляции сердечно-сосудистой системы, включая латеральный гипоталамус , волокна которого оканчиваются супраоптическим (SON) и паравентрикулярным (PVN) ядрами, а также передневентральным 3-м желудочком (AV3V) с волокнами, заканчивающимися в OVLT и медиана преоптической области . [5]

Связь с другими органами обходного желудочка [ править ]

Другими окружными желудочковыми органами, участвующими в системных регуляторных процессах, являются area postrema и OVLT. [1] [5] [7] OVLT и SFO оба связаны со срединным ядром , и вместе эти три структуры составляют так называемую область «AV3V» - область кпереди и вентрально по отношению к третьему желудочку . [5] Область AV3V играет важную роль в регулировании баланса жидкости и электролитов, контролируя жажду , экскрецию натрия, регулирование объема крови и секрецию вазопрессина . [1] [5]SFO, area postrema и OVLT имеют капилляры, проницаемые для циркулирующих гормональных сигналов, что позволяет этим трем окжелудочковым органам выполнять интегративную роль в регуляции сердечно-сосудистой системы, электролитов и жидкости. [1] [5] [8]

Гормоны и рецепторы [ править ]

Нейроны в субфорном органе имеют рецепторы для многих гормонов, которые циркулируют в крови, но не проникают через гематоэнцефалический барьер [1], включая ангиотензин , предсердный натрийуретический пептид , эндотелин и релаксин . Роль SFO в ангиотензине регулирования является особенно важным, поскольку он участвует в связи с ядром medianus (также называемым срединным преоптическое ядром). Некоторые нейроны в SFO являются осморецепторами , чувствительными к осмотическому давлению крови. Эти нейроны проецируются в супраоптическое ядро ипаравентрикулярное ядро для регулирования активности нейронов, секретирующих вазопрессин . Эти нейроны также проецируются на срединное ядро, которое участвует в контроле жажды . Таким образом, субфорный орган участвует в балансе жидкости .

Было показано, что другие важные гормоны возбуждают SFO, особенно серотонин , карбамилхолин (карбахол) и атропин . Однако эти нейротрансмиттеры, по- видимому, влияют на более глубокие области SFO, чем ангиотензин, и было показано , что антагонисты этих гормонов также в первую очередь влияют на неповерхностные области SFO (кроме антагонистов атропина, которые показали незначительный эффект). В этом контексте считается, что поверхностная область находится на глубине 15-55 мкм в SFO, а «глубокая» область - все, что ниже этого.

На основе этих реакций на определенные гормоны и другие молекулы предлагается модель нейронной организации SFO, в которой чувствительные к ангиотензину нейроны, лежащие на поверхности, возбуждаются веществами, переносимыми кровью или спинномозговой жидкостью , и синапс с более глубокими нейронами, чувствительными к карбахолу. В аксоны этих нейронов глубоких выходят из СФО в колоннах и тела в своде . Афферентные волокна тела и столбов полисинаптического свода возбуждают как поверхностные, так и глубокие нейроны. На выходном тракте предлагается повторяющаяся тормозная схема. [5]

Генетика [ править ]

Изучена экспрессия различных генов в субфорном органе. Так , например, было замечено , что вода депривации у крыс приводило к повышающей регуляции в мРНК , которая кодирует рецепторов ангиотензина II, что позволяет более низкой ангиотензин концентрации в крови , которые производят «жажду» ответ. Также было замечено, что это место продукции фактора транскрипции 1 щитовидной железы (TTF1), белка, обычно продуцируемого в гипоталамусе . [11]

Патология [ править ]

Гипертония [ править ]

На гипертонию или высокое кровяное давление сильно влияет концентрация ангиотензина. Инъекции ангионтензина на самом деле долгое время использовались для индукции гипертонии в тестовых моделях на животных для изучения эффектов различных методов лечения и лекарств. В таких экспериментах было замечено, что неповрежденный и функционирующий субфорный орган ограничивает повышение среднего артериального давления из-за повышенного ангиотензина. [12]

Обезвоживание [ править ]

Как указано выше, было показано , что рецепторы ангиотензина (AT1) активируются из-за недостатка воды. Эти рецепторы AT1 также показали повышенное связывание с циркулирующим ангиотензином после водного дефицита. Эти данные могут указывать на какое-то морфологическое изменение рецептора AT1, вероятно, из-за некоторой модификации сигнального белка рецептора AT1 в несвязывающем сайте, что приводит к увеличению сродства рецептора AT1 к связыванию ангиотензина. [13]

Исследование [ править ]

Кормление [ править ]

Хотя обычно считается , что он играет роль в гомеостазе и регуляции сердечно-сосудистой системы, считается, что субфорный орган контролирует режим питания, принимая входящие данные из крови (различные пептиды, указывающие на чувство насыщения ), а затем стимулируя голод. Было показано, что он побуждает крыс к питью, а также к еде. [5]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i j k Gross, P. M; Weindl, A (1987). «Вглядываясь в окно мозга (обзор)» . Журнал мозгового кровотока и метаболизма . 7 (6): 663–72. DOI : 10.1038 / jcbfm.1987.120 . PMID  2891718 .
  2. ^ a b Олдфилд Б.Дж., Маккинли М.Дж. (1995). Паксинос G (ред.). Нервная система крысы . Сан-Диего: Academic Press. С. 391–403. ISBN 978-0-12-547635-5.
  3. ^ а б Спозито Н.М., Гросс П.М. (1987). «Топография и морфометрия капилляров в субфорном органе крысы». J Comp Neurol . 260 (1): 36–46. DOI : 10.1002 / cne.902600104 . PMID 3597833 . 
  4. ^ а б Мията, S (2015). «Новые аспекты фенестрированных капилляров и динамики тканей в сенсорных окжелудочковых органах головного мозга взрослых» . Границы неврологии . 9 : 390. DOI : 10,3389 / fnins.2015.00390 . PMC 4621430 . PMID 26578857 .  
  5. ^ a b c d e f g h i j k McKinley, Michael J .; Дентон, Дерек А .; Райан, Филип Дж .; Yao, Song T .; Стефанидис, Анета; Олдфилд, Брайан Дж. (14 марта 2019 г.). «От сенсорных органов окружности желудочков к коре головного мозга: нервные пути, контролирующие жажду и голод». Журнал нейроэндокринологии . 31 (3): e12689. DOI : 10.1111 / jne.12689 . ISSN 0953-8194 . PMID 30672620 .  
  6. ^ Бритва SW, Спозито Н.М., Gross PM (1990). «Количественная тонкая структура капилляров в подобластях субфорного органа крысы». J Comp Neurol . 294 (1): 145–52. DOI : 10.1002 / cne.902940111 . PMID 2324330 . 
  7. ^ a b Гросс PM (1992). Капилляры циркумжелудочковых органов (Обзор) . Прогресс в исследованиях мозга . Прогресс в исследованиях мозга. 91 . С. 219–33. DOI : 10.1016 / S0079-6123 (08) 62338-9 . ISBN 9780444814197. PMID  1410407 .
  8. ^ a b c Валовой PM (1991). «Морфология и физиология капиллярных систем в подобластях субфорного органа и области постремы». Может J Physiol Pharmacol . 69 (7): 1010–25. DOI : 10.1139 / y91-152 . PMID 1954559 . 
  9. ^ a b c Кавано, H .; Масуко, С. (2010). «Регионоспецифические проекции от субфорного органа к паравентрикулярному ядру гипоталамуса у крысы». Неврология . 169 (3): 1227–34. DOI : 10.1016 / j.neuroscience.2010.05.065 . PMID 20678996 . 
  10. ^ Gross PM, Wainman DS, Chew BH, Espinosa FJ, Weaver DF (1993). «Кальций-опосредованная метаболическая стимуляция нейроэндокринных структур внутрижелудочковым эндотелином-1 у крыс в сознании». Brain Res . 606 (1): 135–42. DOI : 10.1016 / 0006-8993 (93) 91581-с . PMID 8461995 . 
  11. ^ Сын YJ, Гур М.К., Рю BJ, парк SK (2003). «TTF-1, фактор транскрипции, содержащий гомеодомен, участвует в контроле гомеостаза жидкости организма, регулируя транскрипцию гена ангиотензиногена в субфорном органе крысы» . Журнал биологической химии . 278 (29): 27043–52. DOI : 10.1074 / jbc.M303157200 . PMID 12730191 . 
  12. ^ Брунер CA, Mangiopane ML, Финк Д. (1985). «Субфорний орган. Защищает ли он крыс от гипертонии, вызванной ангиотензином II?» . Circ. Res . 56 (3): 462–6. DOI : 10.1161 / 01.res.56.3.462 . PMID 3971518 . 
  13. ^ Sanvitto Г.Л., Jöhren О, Häuser Вт, Сааведра JM (июль 1997 г.). «Депривация воды активирует связывание ANG II AT1 и мРНК в субфорном органе крысы и передней доле гипофиза». Являюсь. J. Physiol . 273 (1, часть 1): E156–63. DOI : 10.1152 / ajpendo.1997.273.1.E156 . PMID 9252492 . 

Внешние ссылки [ править ]