A dopaminerg szignalizáció vizsgálata az emlős belső retinában; a specifikusnak gondolt DA1-AII sejtkapcsolat általánosítása

Abstract

Az emlősök a külvilágból származó információ zömét látórendszerük segítségével érzékelik, így nem csoda, hogy a vizuális információ feldolgozásában vesz részt a legnagyobb kiterjedésű agyi terület. A szembe érkező fény érzékelése és a képi információ elsődleges feldolgozása a retinában történik. A többi szenzoros rendszer perifériás struktúráival ellentétben, a retina a fényinger kódolása mellett fontos és meglehetősen bonyolult információ feldolgozó folyamatokat is végez, melyet a retina bonyolult neuronális hálózata tesz lehetővé. A retina a fényfelfogó fotoreceptorokon és az kimeneti rostokat szolgáltató dúcsejteken (ganglionsejtek) kívül háromféle interneuront tartalmaz: a bipoláris, a horizontális és az amakrin sejteket. A fenti öt sejtosztály neuronjai minden gerinces retinában megtalálhatók, melyek sejttestjei, rostjai és az azok által kialakított szinapszisok jól elkülöníthető rétegeket alkotnak. A retina neuronjai által létrehozott szinaptikus kapcsolatok túlnyomó része a két rostos rétegben (OPL és IPL) található. A szinaptikus kapcsolatok többsége az alábbiakban jellemzésre kerülő négy szinapszis típus valamelyikébe sorolhatók. Mindkét rostos réteg bemeneti sejtjei (OPL-ben a receptorok, IPL-ben a bipoláris sejtek) létrehozhatják a retinára igen jellemző, a preszinaptikus oldalon központi szalaggal (ribbon), valamint az e köré rendeződött vezikulákkal, rendelkező szalagszinapszist. A külső rostos rétegben a szalagszinapszis a receptorsejtek terminálisának egy betűrődésében (invagináció) foglal helyet, viszont a bipoláris sejtek végződéseinél invaginációk nincsenek. A két réteg ribbon szinapszisai a posztszinaptikus struktúrák számában is különböznek. Az emlősök retinájában a fotoreceptorok három (triád), a bipolárisok két (diád) nyúlvánnyal tartanak kapcsolatot. Az emlős retinában a dopaminerg neuronok (DA+;TH+) sejttestjei az amakrin sejtek rétegében, a belső rostos réteg (IPL) és a belső sejtes réteg (INL) határán találhatóak. A dopamintermelő amakrinsejtek sűrűsége a gerincesek retinájában ugyan alacsony (10-100/mm2) de nyúlványrendszerük rendkívül kiterjedt, nyúlványaik az IPL-ben sűrű rosthálózatot alkotnak, bizonyos fajokban (azokban az állatokban ahol a retina vastagsága miatt a dopamin diffúziója nem elegendő a külső retina dopaminellátásához interplexiform nyúlvánnyal is rendelkeznek. A dopaminerg amakrinsejt ek kétféle nyúlvánnyal rendelkeznek: (1) relatíve vastag és rövid dendritek, melyek arborizációja kb. 0,5 mm átmérőjű és az INL/IPL határán helyezkednek el; (2) számos finom axon melyek varikozitásokat viselnek és akár mm-ekkel a sejttesttől is szállíthatnak információt, az IPL minden rétegében előfordulnak, de leggyakrabban a stratum 3-ban és 5-ben figyelhetők meg. Mind a dopamin, mind a szintézisének fő enzime a tirozin-hidroxiláz (TH+) megtalálható (kimutatható) a sejttestekben, az axonokban, a dendritekben és a terminálisokban is. A dopaminerg neuronok feltehetőleg többféle bipoláris sejttől is kapnak bemenetet és jól körülírt szinapszisokat adnak az AII-es és az A17-es amakrinsejtek felé melyek mind a pálcika útvonalhoz tartoznak. A TH+ dendritek melyek az AII-es sejteket innerválják gyűrűszerű struktúrákat hoznak létre az AII-es sejttestek körül az IPL 1. rétegében patkány, macska és nyúl retinában. Bebizonyosodott az is, hogy noha a gyűrűket formáló rostok egy része dendrit, axonok is részt vesznek azok kialakításában. Mivel a fent említett két DAerg neuron populáció a retina kizárólagos dopamin forrásának tekinthető igen fontos ezen sejtek be- és kimeneteinek feltérképezése. Ez segítheti a dopaminnal összefüggésbe hozható retinális adaptációs és patológiás folyamatok pontosabb megértését. A bevezetőben foglaltak alapján látható, hogy a dopamin igen sokrétű szabályozó szerepet tölt be a központi idegrendszerben. A retinában volumen transzmisszióval szabadul fel és diffúzióval jut el a célsejtekhez, ennek megfelelően hatása elsősorban nem struktúra, hanem receptor specifikus. Munkámban a korábban leírt AII specifikus dopaminerg kapcsolatrendszer további vizsgálatát tartottuk szükségesnek az alábbi célkitűzésekkel: 1. Annak vizsgálata, hogy a TH+ rostgyűrűk mennyire specifikus kapcsolati felszínek az AII-es amakrinsejtek esetében? Találhatók-e az AII sejteken más (nem szomatikus) támadási pontja is a TH+ rostoknak? 2. Annak vizsgálata, hogy a TH+ rostgyűrűk valóban specifikusan a belső retina AII populációját célozzák-e meg? 3. Annak vizsgálata, hogy a rostgyűrűk valóban specializált szinaptikus felszínekként szerepelnek-e?