Ependymal cells are multiciliated cells which lie along the lateral walls of the mammalian brain ventricles. During development, ependymal cells derive from embryonic neural stem cells called radial glial cells (RGCs). These cells become specified to the ependymal cell lineage during mid to late embryogenesis and further differentiate until the second postnatal week. Multiciliated ependymal cells play essential role in the assembly of the subventricular zone niche (SVZ), while they facilitate the cerebrospinal fluid flow. GemC1/Lynkeas was initially identified as an important cell cycle regulator, whereas recently a novel role for GemC1/Lynkeas, in the early steps of multiciliate cell differentiation, was determined.
In the present study we established an in vitro primary culture of radial glial cells and showed that McIdas and Foxj1 play essential role in the differentiation of radial glial cells towards the ependymal cell lineage. Furthermore, we demonstrate that McΙdas is an early regulator of multiciliogenesis. The expression of McIdas reaches high levels at initial steps of multiciliogenesis, whereas its expression decreases at terminal steps of the differentiaton of radial glial cells into ependyma.
In order to assess the role of GemC1/Lynkeas in brain ependyma, we generated a transgenic mouse line that lacks the expression of GemC1/Lynkeas. In vitro differentiating radial glial cells revealed that McIdas expression is diminished upon GemC1/Lynkeas deletion. At the same time, radial glial cells lacking the expression of GemC1/Lynkeas were unable to conduct centriole amplification, whereas more cells with astroglial characteristics were found, based on the expression of GFAP (Glial fibrillary acidic protein).
(EL)
Τα επενδυματικά κύτταρα διαθέτουν πολυάριθμους κροσσούς στην επιφάνειά τους και αποικίζουν τα πλάγια τοιχώματα των κοιλιών του εγκεφάλου των θηλαστικών. Κατά την ανάπτυξη, τα επενδυματικά κύτταρα δημιουργούνται από εμβρυικά νευρικά βλαστικά κύτταρα, τα οποία ονομάζονται κύτταρα ακτινωτής γλοίας. Ο καθορισμός της μοίρας των κυττάρων αυτών προς επένδυμα λαμβάνει χώρα περί τα τέλη της εμβρυογένεσης, ενώ η διαφοροποίησή τους συνεχίζεται μέχρι τη δεύτερη εβδομάδα μετά τη γέννηση στους μυς. Τα πολυκροσσωτά επενδυματικά κύτταρα κατέχουν σημαντικό ρόλο στην υποκοιλιακή ζώνη του εγκεφάλου, καθώς η συντονισμένη κίνηση των κροσσών τους διευκολύνει τη ροή του εγκεφαλονωτιαίου υγρού. Ο παράγοντας GemC1/Lynkeas αρχικά είχε χαρακτηριστεί ως ένας σημαντικός ρυθμιστής του κυτταρικού κύκλου, ενώ πρόσφατα αποκαλύφθηκε ένας νέος ρόλος του στα πρώτα βήματα της διαφοροποίησης των πολυκροσσωτών κυττάρων.
Μέσω ενός συστήματος in vitro διαφοροποίησης καλλιεργούμενων κυττάρων ακτινωτής γλοίας αποδείξαμε ότι τα μόρια McIdas και Foxj1 ασκούν σημαντικό ρόλο στη διαφοροποίηση των κυττάρων ακτινωτής γλοίας προς την επενδυματική κυτταρική μοίρα. Μάλιστα, ο παράγοντας McIdas συμμετέχει σε πιο πρώιμα στάδια της διαδικασίας, όπου η έκφρασή του είναι υψηλή, ενώ σε μεταγενέστερα μειώνεται.
Επιπλέον, προκειμένου να μελετήσουμε το ρόλο του GemC1/Lynkeas στα επενδυματικά κύτταρα του εγκεφάλου, δημιουργήσαμε διαγονιδιακούς μυς στους οποίους απουσιάζει το γονίδιο. Η μελέτη της in vitro διαφοροποίησης καλλιεργούμενων κυττάρων ακτινωτής γλοίας οδήγησε στο συμπέρασμα ότι ο GemC1/Lynkeas ελέγχει την έκφραση του παράγοντα McIdas στα κύτταρα αυτά και ταυτόχρονα αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των κεντριολίων. Τέλος, η απουσία του γονιδίου συνοδεύεται από αύξηση των αστρογλοιακών χαρακτηριστικών στα καλλιεργούμενα κύτταρα, με βάση την έκφραση της πρωτεΐνης GFAP (Glial fibrillary acidic protein).
(EL)
Πανεπιστήμιο Πατρών
