Neurogenesis

Neurogenesis adalah proses produksi sel-sel sistem saraf, neuron oleh sel-sel punca saraf (NSC), dan terjadi pada semua spesies hewan kecuali porifera (spons) dan placozoa.^[1] Jenis NSC yaitu sel neuroepitelial (NECs), sel glial radial (RGCs), nenek moyang basal (BPs), prekursor neuron menengah (INP), astrosit zona subventrikular, dan astrosit radial zona subgranular, serta masih banyak lagi.^[1] Neurogenesis paling aktif selama perkembangan embrionik, dan bertanggung jawab untuk memproduksi semua jenis neuron organisme, tetapi berlanjut sepanjang kehidupan dewasa di berbagai organisme.^[1] Setelah lahir, neuron tidak membelah (lihat mitosis), dan banyak yang akan hidup seumur hidup makhluk hidupnya.^[2]

Selama perkembangan embrionik, sistem saraf pusat mamalia (SSP; otak dan sumsum tulang belakang) berasal dari tabung saraf, yang berisi NSC yang nantinya akan menghasilkan neuron.^[2] Namun, neurogenesis tidak dimulai sampai populasi NSC yang memadai telah tercapai. Sel-sel punca awal ini disebut sel neuroepitelial (NEC), tetapi segera meniru morfologi radial yang sangat memanjang dan kemudian dikenal sebagai sel glial radial (RGC).^[2] RGC adalah sel punca utama dari CNS mamalia, dan berada di zona ventrikel embrionik, yang terletak berdekatan dengan rongga berisi cairan sentral (sistem ventrikel) dari tabung saraf.^[3][4] Setelah proliferasi RGC, neurogenesis melibatkan pembelahan sel akhir dari RGC punca, yang menghasilkan satu dari dua hasil yang mungkin. Pertama, ini dapat menghasilkan subkelas dari progenitor neuron yang disebut intermediate neuronal precursors (INP), yang akan membagi satu atau lebih waktu tambahan untuk menghasilkan neuron. Atau, neuron anak dapat diproduksi secara langsung. Neuron tidak segera membentuk sirkuit saraf melalui pertumbuhan akson dan dendrit. Sebagai gantinya, neuron yang baru lahir pertama-tama harus bermigrasi jarak jauh ke tujuan akhir, matang dan akhirnya menghasilkan sirkuit saraf. Sebagai contoh, neuron yang lahir di zona ventrikel bermigrasi secara radial ke plat kortikal, yang merupakan tempat neuron terakumulasi untuk membentuk korteks serebral. Dengan demikian, generasi neuron terjadi dalam kompartemen jaringan tertentu atau 'ceruk neurogenik' yang ditempati oleh sel punca puncanya.^[3][4]

Tingkat neurogenesis dan jenis neuron yang dihasilkan (secara luas, rangsang atau penghambatan) pada dasarnya ditentukan oleh faktor molekuler dan genetik. Faktor-faktor ini terutama mencakup jalur persinyalan Notch, dan banyak gen telah dikaitkan dengan regulasi jalur Notch.^[5] Gen dan mekanisme yang terlibat dalam mengatur neurogenesis adalah subjek penelitian intensif dalam pengaturan akademik, farmasi, dan pemerintah di seluruh dunia.^[6]

Neurogenesis dewasa telah terbukti terjadi pada level rendah dibandingkan dengan neurogenesis perkembangan, dan hanya di dua daerah otak: zona subventrikular dewasa (SVZ) ventrikel lateral, dan gyrus dentate dari hipokampus.^[7][8][9]

Dalam banyak mamalia, termasuk misalnya tikus, bulbus penciuman adalah daerah otak yang mengandung sel-sel yang mendeteksi bau, menampilkan integrasi neuron kelahiran dewasa, yang bermigrasi dari SVZ striatum ke bulbus penciuman melalui aliran migrasi rostral (RMS).^[7][10] Neuroblas yang bermigrasi dalam bohlam penciuman menjadi interneuron yang membantu otak berkomunikasi dengan sel-sel sensorik ini. Mayoritas interneuron tersebut adalah sel granul penghambat, tetapi sebagian kecil adalah sel periglomerular. Pada SVZ dewasa, sel punca saraf primer adalah astrosit SVZ daripada RGCs. Sebagian besar sel punca saraf dewasa ini tidak aktif pada orang dewasa, tetapi sebagai respons terhadap sinyal-sinyal tertentu, sel-sel aktif ini, atau sel B, melalui serangkaian tahapan, pertama-tama memproduksi sel-sel yang berproliferasi, atau sel C. Sel C kemudian menghasilkan neuroblas, atau sel A, yang akan menjadi neuron.^[8]

Neurogenesis yang signifikan juga terjadi selama masa dewasa di hipokampus banyak mamalia, dari tikus ke beberapa primata, meskipun keberadaannya pada manusia dewasa masih diperdebatkan.^[11][12] Hippocampus memainkan peran penting dalam pembentukan memori deklaratif baru, dan telah berteori bahwa alasan bayi manusia tidak dapat membentuk memori deklaratif adalah karena mereka masih menjalani neurogenesis luas di hippocampus dan sirkuit penghasil memorinya belum matang.^[13] Banyak faktor lingkungan, seperti olahraga, stres, dan antidepresan telah dilaporkan mengubah tingkat neurogenesis dalam hippocampus tikus.^[14][15] Beberapa bukti menunjukkan neurogenesis pasca lahir pada hippocampus manusia menurun tajam pada bayi baru lahir untuk satu atau dua tahun pertama setelah lahir, turun ke "tingkat yang tidak terdeteksi pada orang dewasa." ^[11]

• Diferensiasi sel
• Sel punca saraf
• Neurulasi
• Sel glial radial
• Gliogenesis
• Noogenesis