Inter- és intracelluláris jelátviteli mechanizmusok tér- és időbeli szerveződése gerinctelenek idegrendszerében = Spatial and temporal organization of inter- and intracellular signaling pathways in the nervous system of invertebrates

摘要

Inter- és intracelluláris hírvivő rendszerek szerveződésének kémiai-neuroanatómiai, hisztokémiai, neurokémiai és funkcionális jellemzőit vizsgáltuk az összehasonlító neurobiológia két gastropoda modellállatában (Lymnaea stagnalis, Helix pomatia). i) Azonosítottuk a vesztibuláris érzékszervben, a statocystában (Lymnaea) a szenzoros sejtek projekciós rendszerét, térbeli elrendeződésükett, kémiai hírvivőiket és szinaptikus bemeneteiket. ii) Azonosítottuk a glutamáterg rendszer központi és perifériás elemeit a felnőtt és fejlődő Lymnaea idegrendszerében, valamint a glutamát transzporterek (VGluT, EAAT) funkcionális jellemzőit, molekuláris szerkezetét és mRNS transzkripcióját. iii) Igazoltuk aminerg (szerotonin, dopamin) rendszerek meghatározó szerepét a Lymnaea egyedfejlődésének menetében és felnőttkori magatartásformáinak érésében. iv) Kimutattuk a pofaizomzatban a szerotonerg innerváció és az izomrendszer párhuzamos érését, továbbá azonosítottuk a periféria (pofa- és talpizomzat) szerotonerg szabályozásának cAMPhez kapcsolt 5HT6-receptorát, illetve az embrionális forgómozgás 5-HT1A receptorát. v) Azonosítottuk és molekuláris szinten differenciáltuk a felnőtt és fejlődő központi idegrendszer szerveződésében meghatározó szerepet játszó extracelluláris matrix komponenseket. Eredményeink hozzájárulnak a neuronális szignalizációt, illetve magatartásformákat meghatározó celluláris folyamatok, továbbá az idegi szabályozás kémiai és molekuláris eseményeinek pontosabb megismeréséhez. | Chemical-neuroanatomical, histochemical, neurochemical and functional organization of inter- and intracellular signaling systems were investigated in two model gastropod species of comparative neurobiology (Lymnaea stagnalis, Helix pomatia). i) Projection pattern, chemical heterogeneity and spatial distribution of the sensory hair cells of the vestibular organ (statocyst) of Lymnaea were identified. ii) Distribution and organization of the central and peripheral elements of the glutamatergic system in the adult and developing Lymanea were described, and the transporters (VGluT, EAAT) were cloned, in situ hybridized and functionally characterized. iii). The pivotal role of aminergic (serotonin, dopamine) systems in the embryogenesis and maturation of adult-like behaviors of Lymnaea was proven. iv) Timing and spatial organization of serotonergic innervation and buccal muscle development during Lymanea ontogenesis, as well as the serotonergic receptor cascade involved in feeding and locomotion (5-HT6-cAMP), and intracapsular rotation (5-HT1A-cAMP) was revealed. v). Extracellular matrix components playing a determining role in CNS organization and plastic events were identified and differentiated according to their molecular composition in adult and developing gastropods. The results contribute to a better understanding of neuronal signaling and regulatory processes underlying different behaviors, and to further analyze the chemical and molecular events of neuronal regulations.