Verkkokalvon ganglioitten kommunikaatioverkon kehityksessä GABA A- erginen estotonus on tärkeä vaihe

jo  1988 on tieteellisiä artikkeleita verkkokalvaon ganglioitten vaikuttumisesta   hermonvälittäjäaineaminohapoista GABA, Gly, tauriini, aaspartaatti.

 Löytyy myös vuodelta 2012 seuraava havainto. Verkkokalvon ganglion solujen ulokkeitten dendriittien kehitystä valvoo GABA-ergisyys. Sitaatti netistä ja suomennosta abstraktista 
LÄHDE:  GABAergic control of retinal ganglion cell dendritic development
F.P. Chabrol^a, S.J. Eglen^b,  E. Sernagor^{a, ,}

 Show more doi:10.1016/j.neuroscience.2012.09.040

•  Kehttyvät GABA-ergiset neuronit tulevat kypsiksi paljon ennen  excitatorisia (glutamaattiergisiä) neuroneita ja varhainen GAB a aktiivisuus omaa tärkeitä parakriinisia vaikutuksia, kun hermosolun jatkeet ( dendriitit) ja axonit pidentyvät ja kehittelevät  neuronaalisia yhteyksiään. Muuan varhaisen GABAa-aktiivisuuden piirre on, että  se aiheuttaa kalvodepolarisaatiota ja kallsiumjonien sisäänvirtausta ja  vaihteen inhibitio-asemaaan, kun on  neuronaalisen verkoston kehittymisaika.

Developing GABAergic neurons mature long before excitatory neurons, and early GABA_A activity exerts important paracrine effects while neurons extend dendrites and axons and they establish neural connections. One of the unique features of early GABA_A activity is that it induces membrane depolarization and Ca²⁺ influx and it shifts to inhibition when networks mature. 

•  Vaikka on monista kehojärjestelmistä osoitettu, että varhainen GABA_A on perustavanlaatuinen  neuriittien kasvun ohjailija, niin verkkokalvon alueelta asiaa ei ole tutkittu koskaan. Tässä työssään  tutkijat osoittavat, miten verkkokalvon  gangliosolujen kehittyessä vaaditaan kroonista GABAergista aktiivisuutta stabiloimaan ja ylläpitämään verkkokalvon vastamuodostuneita dendriittejä  (neuroniulokkeita) (kilpikonnan munassa)

Although it has been demonstrated in several systems that early GABA_A signaling plays a fundamental role in guiding neurite outgrowth, it has never been investigated in the retina. Here we show that chronic GABAergic activity is required for the stabilization and maintenance of newly formed dendritic branches in developing turtle retinal ganglion cells (RGCs) in ovo.

•  Jos GABA A- reseptorit blokeerataan tietyin  kemiallisin ainein,  vaikutus gangliosolun dendriitteihin, niiten kasvuun ja haarantumisen,  oli vastakkainen. Toinen tutkittu aine  rajoitti dendriitin haaroittumisia ja toinen kutisti koko dendriittipuun.. Samaan aikaan tutkittiin myös vaikutukset kalsiumjoniin   ja koko neuroniverkon ärtyvyyteen: niillä estyi verkkokalvoaktiviteetin epäkypsän aaltoiolun  katoaminen  ja GABAergisen polariteetin vaihde.

 Blocking GABA_A receptors with bicuculline or inhibiting GABA synthesis with l-allylglycine have contrasting effects on dendritic growth and branching in biocytin-labeled RGCs. Dendritic arbor reconstruction shows that bicuculline induces dendritic branch loss without global change in the extent of dendritic fields while l-allylglycine causes the entire tree to shrink. At the same time, multielectrode array recordings and Ca²⁺ imaging show that l-allylglycine has similar effects to bicuculline ( Leitch et al., 2005) on overall network excitability, preventing the disappearance of immature retinal waves of activity and the GABAergic polarity shift.

•  Tämä tutkimus osoitti, miten tärkeä asia on GABA  stabiloimassa kehittyviä dendriittejä, jotta  verkkokalvon tarvitsema  neuronaalinen puumainen haaroittuminen pääsee kehittymään. Mutta se tapa, millä GABA vaikuttaa dendriittien kasvuun on  peräisin monimuotoisisita mekanismeista,  eikä  selity  vain  neuronaalisen  verkoston kokonaisaktiivisuuden tasoista.

 This study demonstrates for the first time that GABA plays an important role in vivo in stabilizing developing dendrites into mature arbors in the retina. However, the way GABA influences dendritic growth appears to be driven by complex mechanisms that cannot be explained solely on the basis of overall network activity levels.

---

Highlights

► Retinal GABA synthesis can be blocked in ovo with the GAD inhibitor l-allylglycine. ► GABA synthesis inhibition prevents maturation of the retinal network. ► Chronic GABA_AR blockade induces dendritic loss in developing ganglion cells. ► GABA synthesis inhibition induces dendritic loss and global dendritic retraction. ► Both those effects occur during persistent enhanced retinal network activity.

Abbreviations

Allyl, l-allylglycine;
ANOVA, analysis of variance;
Bic, bicuculline;
CR, cellular recruitment;
Ctl, control;
INL, inner nuclear layer;
IPL, inner plexiform layer;
PBS, phosphate-buffered solution;
PH, post-hatching;
RGC, retinal ganglion cell

Key words

retina;
retinal wave;
GABA;
dendrite;
multielectrode array;
glutamic acid decarboxylase