In der Entwicklung des peripheren Nervensystems formen Schwannzellen eine Myelinscheide um Axone mit einem Durchmesser von mehr als 1 μm durch die Bildung multipler kompakter Membranschichten. Voraussetzung einer optimalen Nervenleitgeschwindigkeit ist dabei ein physiologisches Verhältnis der Dicke der Myelinscheide zu dem jeweiligen Axondurchmesser. Eine zentrale Rolle spielt dabei der axonale EGF-like growth factor NRG1 Typ III, der ErbB2/3- Rezeptoren der Schwannzelle bindet. Der PI3K-AKT-Signalweg ist ein bekannter intrazellulärer Effektor des ErbB2/3-Rezeptors und wurde bereits mit dem Prozess der Myelinisierung in Verbindung gebracht. Um die spezifische Funktion des PI3K-AKT-Signalwegs in Schwannzellen zu erforschen, generierten wir mit Hilfe des Cre/LoxP-Systems Mausmutanten, die eine zellspezifische Inaktivierung des Gens Phosphatase and Tensin Homolog (Pten) in myelinisierenden Gliazellen aufweisen (Pten-Mutanten). Der Verlust der Lipidphosphatase PTEN führte zu einer Anreicherung ihres Substrates, des second messenger Phosphatidyl-(3,4,5)-Trisphosphat (PIP3), und damit zu einer gesteigerten Aktivität des PI3K-AKT-Signalwegs in den Schwannzellen der Pten-Mutanten. Wir beobachteten in den Pten-Mutanten eine ektopische Myelinisierung von unmyelinisierten C- Faser-Axonen sowie eine Hypermyelinisierung von Axonen bis 2 μm Durchmesser. Bei Axonen über 2 μm Durchmesser kam es zu Myelinausfaltungen und fokalen Hypermyelinisierungen (Tomacula) anliegend an Regionen des unkompakten Myelins (Paranodien und Schmidt- Lantermann-Inzisuren). Weiterhin bildeten die mutanten Remak-Schwannzellen unkompakte Membranwicklungen um nicht-myelinisierte C-Faser-Axone und um Kollagenfaserbündel aus („Remak-Myelin“). Sowohl in den Regionen unkompakten Myelins als auch in Remak- Schwannzellen konnte eine erhöhte Aktivität des PI3K-AKT-Signalwegs nachgewiesen werden. Vermutlich setzt die Anreicherung von PIP3 mit Überaktivierung des PI3K-AKT-Signalwegs in den mutanten Gliazellen einen zellautonomen Prozess der Umwicklung von Axonen in Gang. Die zusätzliche Bildung von „Remak-Myelin“ um Kollagenfasern, die keine Membranoberfläche besitzen, weist darauf hin, dass dieser Prozess nicht von einer bidirektionalen axo-glialen Kommunikation abzuhängen scheint. Die beobachteten Tomacula und Myelinausfaltungen zeigten Ähnlichkeiten mit Mausmodellen für hereditäre Neuropathien des Menschen, wie HNPP und CMT4B. Wir vermuten, dass PTEN im unkompakten Myelin unkontrolliertes Membranwachstum verhindert und dass eine gestörte Balance von Phosphoinositiden einen Pathomechanismus von tomaculösen Neuropathien darstellt. Somit identifizieren wir den PI3K-AKT-Signalweg als ein mögliches Ziel zukünftiger Therapiekonzepte für hereditäre Neuropathien des Menschen.

Major depressive disorder (MDD) and suicide have been associated with elevated indices of oxidative damage in the brain, as well as white matter pathology including reduced myelination by oligodendrocytes. Oligodendrocytes highly populate white matter and are inherently susceptible to oxidative damage. Pathology of white matter oligodendrocytes has been reported to occur in brain regions that process behaviors that are disrupted in MDD and that may contribute to suicidal behavior. The present study was designed to determine whether oligodendrocyte pathology related to oxidative damage extends to brain areas outside of those that are traditionally considered to contribute to the psychopathology of MDD and suicide. Relative telomere lengths and the gene expression of five antioxidant-related genes, SOD1, SOD2, GPX1, CAT, and AGPS were measured in oligodendrocytes laser captured from two non-limbic brain areas: occipital cortical white matter and the brainstem locus coeruleus. Postmortem brain tissues were obtained from brain donors that died by suicide and had an active MDD at the time of death, and from psychiatrically normal control donors. Relative telomere lengths were significantly reduced in oligodendrocytes of both brain regions in MDD donors as compared to control donors. Three antioxidant-related genes (SOD1, SOD2, GPX1) were significantly reduced and one was significantly elevated (AGPS) in oligodendrocytes from both brain regions in MDD as compared to control donors. These findings suggest that oligodendrocyte pathology in MDD and suicide is widespread in the brain and not restricted to brain areas commonly associated with depression psychopathology.

<p>Главно маслинасто једро је највећи део доњег маслинастог комплекса. На пресеку главно маслинасто једро има изглед наборане врећице са дном које гледа ка спољашњој површини продужене мождине и отвором који је окренут унутра и дорзално. Главно маслинасто једро је укључено у просторну и временску организацију покрета и моторног учења, учења које је повезано са вежбањем, просуђивања времена интервала и брзине покретних стимулуса и когнитивних операција у простору. Популацију неурона главног маслинастог једра чине мултиполарни (90%) и интернеурони (10%). Дендритска арборизација неурона главног маслинастог једра је веома комплексна и различитог је облика (сферична или асиметрична), а правац пружања дендрита може да буде радијалан или кружан. Структурну и функционалну потпору неуронима пружају глијалне ћелије (астроцити, олигодендроцити и микроглија). Глијалне ћелије окружују неуроне и окупирају међунеуронске просторе где одржавају микросредину погодну за активност и виталност неурона. Старење представља природан и временски зависан процес који је карактерисан прогресивном појавом иреверзибилних промена у ћелијама, што резултира опадањем саморегулаторних способности јединке. У току старења, долази до нарушавања природног окружења неурона и глијалних ћелија што се одражава на њихов број, величину и изглед тела, дендритску крошњу и синаптичку организацију. Циљеви: Циљеви истраживања су да се утврди да ли се параметри морфологије неурона и глијалних ћелија разликују између старосних група, као и да се квантитативном анализом провери могућност класификације неурона и глијалних ћелија према квалитативном опису. Материјал и методе: Узорак студије је чинило 30 обостраних исечака главног маслинастог једра подељених у три старосне групе (други период сазревања (36-60 год.), рани период старења (61-75 год.) и касни период старења (76-90 год.)). Извршена је хистолошка обрада узорака Голџијевом методом импрегнације а микроскопске слике резова су дигитализоване а затим трансформисане у бинарне и скелетонизоване слике. Квалитативно су процењиване особине слика неурона (259) и глијалних ћелија (419) а квантитативна анализа величине, облика, гранања, дужине и сложености испитиваних ћелија спроведена је израчунавањем 22 (геометријска, компјутациона и фрактална) параметра. Резултати: Квалитативном проценом уочене су разлике у изгледу тела и неуронског поља, дендритске крошње, правца пружања дендрита, и распореда неурона у главном маслинастом једру. Квалитативна процена глијалних ћелија омогућила је њихов опис према врстама (астроцити, олигодендроцити и микроглија). Квантитативно испитивање геометријских параметара је показало да се неурони и глијалне ћелије не могу класификовати према величини. Неурони треће старосне групе имају мање вредности параметара који квантификују сложеност тела, неуронског поља и дендритске крошње, као и параметре дужине неурона. Површина тела, параметри дужине глијалне ћелије и сложеност глијалне крошње астроцита, значајно су мањи у узорку треће старосне групе, у поређењу са првом и другом. Олигодендроцити прве и друге старосне групе имају веће параметре који дефинишу величину и дужину ћелија, а мање вредности фракталне димензије сложености (тела, глијалног поља и глијалне крошње), од треће старосне групе. Закључци: Касни период старења нервног система резултирао је појавом регресивних промена на неуронима. Астроцити већ у раном периоду старења подлежу атрофичним променама на нивоу тела, глијалног поља и наставака, док олигодендроцити у касном периоду старења задржавају сложеност у грађи.</p> / <p>Glavno maslinasto jedro je najveći deo donjeg maslinastog kompleksa. Na preseku glavno maslinasto jedro ima izgled naborane vrećice sa dnom koje gleda ka spoljašnjoj površini produžene moždine i otvorom koji je okrenut unutra i dorzalno. Glavno maslinasto jedro je uključeno u prostornu i vremensku organizaciju pokreta i motornog učenja, učenja koje je povezano sa vežbanjem, prosuđivanja vremena intervala i brzine pokretnih stimulusa i kognitivnih operacija u prostoru. Populaciju neurona glavnog maslinastog jedra čine multipolarni (90%) i interneuroni (10%). Dendritska arborizacija neurona glavnog maslinastog jedra je veoma kompleksna i različitog je oblika (sferična ili asimetrična), a pravac pružanja dendrita može da bude radijalan ili kružan. Strukturnu i funkcionalnu potporu neuronima pružaju glijalne ćelije (astrociti, oligodendrociti i mikroglija). Glijalne ćelije okružuju neurone i okupiraju međuneuronske prostore gde održavaju mikrosredinu pogodnu za aktivnost i vitalnost neurona. Starenje predstavlja prirodan i vremenski zavisan proces koji je karakterisan progresivnom pojavom ireverzibilnih promena u ćelijama, što rezultira opadanjem samoregulatornih sposobnosti jedinke. U toku starenja, dolazi do narušavanja prirodnog okruženja neurona i glijalnih ćelija što se odražava na njihov broj, veličinu i izgled tela, dendritsku krošnju i sinaptičku organizaciju. Ciljevi: Ciljevi istraživanja su da se utvrdi da li se parametri morfologije neurona i glijalnih ćelija razlikuju između starosnih grupa, kao i da se kvantitativnom analizom proveri mogućnost klasifikacije neurona i glijalnih ćelija prema kvalitativnom opisu. Materijal i metode: Uzorak studije je činilo 30 obostranih isečaka glavnog maslinastog jedra podeljenih u tri starosne grupe (drugi period sazrevanja (36-60 god.), rani period starenja (61-75 god.) i kasni period starenja (76-90 god.)). Izvršena je histološka obrada uzoraka Goldžijevom metodom impregnacije a mikroskopske slike rezova su digitalizovane a zatim transformisane u binarne i skeletonizovane slike. Kvalitativno su procenjivane osobine slika neurona (259) i glijalnih ćelija (419) a kvantitativna analiza veličine, oblika, grananja, dužine i složenosti ispitivanih ćelija sprovedena je izračunavanjem 22 (geometrijska, kompjutaciona i fraktalna) parametra. Rezultati: Kvalitativnom procenom uočene su razlike u izgledu tela i neuronskog polja, dendritske krošnje, pravca pružanja dendrita, i rasporeda neurona u glavnom maslinastom jedru. Kvalitativna procena glijalnih ćelija omogućila je njihov opis prema vrstama (astrociti, oligodendrociti i mikroglija). Kvantitativno ispitivanje geometrijskih parametara je pokazalo da se neuroni i glijalne ćelije ne mogu klasifikovati prema veličini. Neuroni treće starosne grupe imaju manje vrednosti parametara koji kvantifikuju složenost tela, neuronskog polja i dendritske krošnje, kao i parametre dužine neurona. Površina tela, parametri dužine glijalne ćelije i složenost glijalne krošnje astrocita, značajno su manji u uzorku treće starosne grupe, u poređenju sa prvom i drugom. Oligodendrociti prve i druge starosne grupe imaju veće parametre koji definišu veličinu i dužinu ćelija, a manje vrednosti fraktalne dimenzije složenosti (tela, glijalnog polja i glijalne krošnje), od treće starosne grupe. Zaključci: Kasni period starenja nervnog sistema rezultirao je pojavom regresivnih promena na neuronima. Astrociti već u ranom periodu starenja podležu atrofičnim promenama na nivou tela, glijalnog polja i nastavaka, dok oligodendrociti u kasnom periodu starenja zadržavaju složenost u građi.</p> / <p>The principal olivary nucleus is the largest part of the inferior olivary complex. On the cross-section, the principal olivary nucleus has the appearance of a folded bag with a bottom looking to the outer surface of the medulla oblongata and hilum that is turned inward and dorsally. The principal olivary nucleus is involved in spatial and temporal organization of movement and motor learning, learning which is related to exercise, coordination of interval time with speed of stimuli and cognitive operations. Neuronal population of principal olivary nucleus is consists of multipolar neurons (90%) and interneurons (10%). Dendritic arborization of olivary neurons is very complex with a spherical and asymmetrical shape and radial or circular dendrites. Structural and functional support for neurons is provided by the glial cells (astrocytes, oligodendrocytes and microglia). Glial cells surround neurons and occupy interneuronal spaces where they maintain a suitable microenvironment for the neuronal activity and vitality. Aging is a physiological and time-dependent process characterized by the progressive irreversible changes of the cells, resulting in a decrease in self-regulatory capabilities. During aging, the natural environment of neurons and glial cells is affected, which reflects on their number, size and body structure, the dendritic arborization, and synaptic organization. Aims: The aims of the research were to determine whether the morphology of neurons and glial cells differ between age groups and to quantitatively analyze the possibility of classification of neurons and glial cells according to their qualitative description. Material and methods: The study sample consisted of 30 two-sided sections of the principal olivary nucleus divided into a three age groups (the second period of maturation (36-60 years), early aging (61-75 years) and late aging (76-90 years)). Histological preparation of samples (by Golgi&#39;s method of impregnation) was performed and the microscopic images were digitized and then transformed into a binary and skeletonized forms. Neurons (259) and glial cells (419) were qualitatively evaluated and the quantitative analysis of the size, shape, branching, length and complexity was carried out by calculating 22 (geometric, computer and fractal) parameters. Results: Qualitative estimation revealed the differences in the appearance of the neuronal body and neuronal field, dendritic arborisation, direction of dendrites and position of neurons inside the principal olivary neucleus. A qualitative evaluation of glial cells enabled description of their types (astrocytes, oligodendrocytes and microglia). Quantitative testing of geometric parameters has shown that neurons and glial cells cannot be classified according to their size. Neurons from third age group have lesser values of parameters that quantify the body complexity, the neuronal field, and the dendritic arborization, as well as parameters of the neuronal length. The body area, parameters of the astrocytes length and the astrocyte arborization complexity, are significantly lower in the sample of the third age group, in compared with the first and the second. Oligodendrocytes of the first and second age group have larger parameters that define the cell length, and lower values of the fractal dimension of body, glial field and glial arborization complexity, from the third age group. Conclusions: Late aging period of the nervous system resulted in a regressive changes on neurons. During the early aging period astrocytes undergo to atrophic changes of body, glial filed and processes, while the oligodendrocytes in the late period of aging retain their structure complexity.</p>