B Ö L Ü M 3 Nöronun Hücresel ve Moleküler Biyolojisi A. KIMBERLEY McALLISTER, W. MARTIN USREY, STEPHEN C. NOCTOR, STEPHEN RAYPORT, M.D., Ph.D. Ph.D. Ph.D. Ph.D. Çeviri: Dr. TAYFUN ‹. UZBAY Beynin Hücresel Oluflumu Beyin hücreleri iki ana yap›y› kapsar: nöronlar ve glia. Nöronlar daha çok bilgi iflleme eleman› iken, klasik olarak, glian›n destekleyici bir rol oynad›¤›na inan›l›r. Nöronlar flekil ve büyüklükleri itibar› ile heterojen olan, büyük ölçüde farkl›laflm›fl hücrelerdir. Gerçekten de nöronlar›n vücudun herhangi bir baflka parças›ndaki hücre tiplerinden daha fazla tipleri bulunmaktad›r. ‹nsan beynindeki nöron say›s› 1012 ila 1013 aras›ndad›r. Her bir nöron, tahminen ortalama en az 103 adet ba¤lant› oluflturur. Bunun sonucu olarak beyin say›s› 1015 ila 1016 aras›nda de¤iflen sinapsa sahiptir. Erken geliflim döneminde, nörojenezis (yeni nöron oluflumu) dakikada 250.000 nöron oluflturacak bir h›zla gerçekleflebilir. Çocukluk döneminde, programlanm›fl hücre ölümü veya apoptozis ile iliflkili olarak nöronal a¤larda belirgin bir yeniden düzenlenme ve sinapslar›n say›s›nda programl› bir azalma gerçekleflir. Eriflkinlik döneminde nörojenezis daha k›s›tl› bir flekilde devam eder. Yaflam›n geç döneminde, nörodejeneratif hastal›klar nöron ve sinaps say›lar›nda kay›plar oluflturur. Glial hücreler bafll›ca üç gruba ayr›l›rlar: 1) astrositler 2) oligodenrositler ve 3) mikroglia. Astrositlerin üç bilinen fonksiyonu vard›r: beynin yap› iskelesini temin et- mek, kan-beyin bariyerini oluflturmak ve geliflim esnas›nda nöronal göçü (migrasyon) idare etmek. Bununla beraber, giderek artan kan›tlar astroglial hücrelerin daha önce kuflkulan›landan daha dinamik ve hücreler aras› uzun mesafeli sinyal iletimi yapabilecek yetenekte hücreler oldu¤una iflaret etmektedir (Dani ve ark., 1992; Murphy ve ark., 1993; Fellin ve Carmignoto, 2004). Oligodentrositler aksonlar boyunca aksiyon potansiyelinin iletimini h›zland›ran miyelin k›l›f›n› olufltururlar. Mikroglialar beynin makrofajlar›d›r. Bunlar beyin hasarlar› ile aktive edilinceye kadar haraketsiz ve inaktiftirler. Nöronal Yap› Nöronlar büyüklük ve flekil itibar› ile genifl bir çeflitlilik göstermekle beraber, genellikle dört adet iyi tan›mlanm›fl bölgeye sahiptirler: 1) dentritler 2) hücre gövdesi 3) akson ve 4) sinaptik ba¤lant› yeri. Dentritler di¤er nöronlardan sinyalleri al›r, ifller ve modifiye ederler. Hücre gövdesi çekirdekte yer alan hücresel fonksiyonun gerekli elementlerinin üretimini kodlayan genetik bilgiyi içerir. Buna ek olarak, bilginin oluflturuldu¤u, ifllendi¤i ve iletildi¤i yerdir. Akson oldukça özgül ba¤lant›lar yapar ve bilgiyi çok daha uzak mesafelere tafl›mak üzere kendi uç bölgesine iletir. Son olarak, sinaptik ba¤lant› 51