Ganglijska ćelija mrežnjače

**Mrežnjačna ganglijska ćelija** (**RGC**) je tip neurona koji se nalazi u blizini unutrašnje površine (sloja ganglijskih ćelija) mrežnjače oka. Prima vizuelne informacije od fotoreceptora, putem dva intermedijarna tipa neurona: bipolarnih ćelija  i amakrinih ćelija. Amakrine ćelije mrežnjačie, posebno ćelije uskog polja, važne su za stvaranje funkcionalnih podjedinica unutar sloja ganglijskih ćelija i djeluju tako da ganglijske ćelije mogu uočiti malu tačku koja se pomiče na maloj udaljenosti. Ganglijske ćelije mrežnjače skupno prenose vizuelne informacije koje  oblikuju slike iz mrežnjače u obliku akcijskog potencijala u nekoliko regija u talamusu, hipotalamusu, mezencefalonu ili srednjem mozgu.
 
Ganglijske ćelije mrežnjače značajno se razlikuju u po veličini, vezama i odgovorima na vizuelnu stimulaciju, ali sve one imaju zajedničko svojstvo: dugačak akson koji se proteže u mozak. Ovi aksoni tvore vidni živac, optičku hijazmu i optički trakt.
 
Mali postotak ganglijskih ćelija mrežnjače malo ili nimalo doprinosi vidu, ali su i samie fotoosjetljive; njihovi aksoni čine retinohipotalamusni trakt i doprinose cirkadijskim ritmovima i zjeničnom refleksu svjetlosti, tj. promjeni veličine zjenice.
 
Šest tipova neurona mrežnjače su: bipolarne ćelije, ganglijske ćelije, vodoravne ćelije, mrežnjačne amakrine ćelije i štapići i fotoreceptori čepića.
 
## Funkcija 
U ljudskoj mrežnjači ima oko 0,7 do 1,5 miliona ganglijskih ćelija. u prosjeku svaka ganglijska ćelija mrežnjače prima ulaze od oko 100 štapića i čunića. Međutim, ovi se brojevi jako razlikuju među pojedincima i u ovisnosti o lokaciji mrežnjače. U fovea centralis (središte mrežnjače), jedna ganglijska ćelija komunicira sa samo pet fotoreceptora. Na krajnjoj periferiji (krajevi mrežnjač), pojedinačna ganglijska ćelija prima informacije od mnogih hiljada fotoreceptora. 
 
Ganglijske ćelije mrežnjače spontano stvaraju akcijski potencijal, s baznom brzinom dok miruju. Pobuđivanje ganglijskih ćelija mrežnjače rezultira povećanom brzinom prenosa, dok inhibicija rezultira smanjenom brzinom.
 
thumb|right|300px| Slika lažne boje mrežnjačne ravni pacova, pod fluorescentnim mikroskopom,  pri uvećanju od 50x. U očni nerv je ubrizgan je fluorofor, uzrokujući fluoresceciju ganglijskih ćelija mrežnjače.
 
## Tipovi 
Postoji široka varijabilnost tipova ganglijskih ćelija među vrstama. U primata, uključujući ljude, općenito postoje tri klase RGC-a:
* W-ganglija –  malo, 40% od ukupnog broja, širokopoljna, pobude prima od štapića, otkriva kretanje u pravcu bilo gde u polju.
* X-ganglija – srednji promjer, 55% od ukupnog broja, uskopoljna, vid u boji. Trajni odgovor.
* Y- ganglijske ćelije – najveće, 5%, sa vrlo širokim dendritskim poljem, reagiraju na brzi pokret očiju ili brzu promjenu intenziteta svjetlosti. Privremeni odgovor.
 
Na osnovu njihovih projekcija i funkcija, postoji najmanje pet glavnih klasa ganglijskih ćelija mrežnjače:
* Patuljasta ćelija (parvoćelijski ili P-put; P-ćelije);
* Ćelija suncobrana (magnoćelijskii ili M-put; M-ćelije);
* Bistratificirana ćelija (konioćelijski (čepićni) ili K-put);
* Fotosenzibolne ganglijske ćelije;
* Ostale ganglijske ćelije koje se projiciraju na *superior colliculus*,  za pokrete očiju (sakcade) .
 
### P–tip 
thumb|280px|Parvoćelijski i magnoputevi
Mrežnične ganglijske ćelije tipa P projiciraju se na parvoćelijske slojeve bočnog genikulatnog jezgra. Te ćelije su poznate kao patuljaste ganglijske mrežnjačne  ćelije, na osnovu malih veličina njihovih dendritnih stabala i ćelijskih tijela. Oko 80% svih ganglijskih ćelija mrežnjače su patuljaste, na parvoćelijskom putu. Primaju ulaze od relativno malo štapića i čunića. Imaju polahku brzinu provođenja i reagiraju na promjene u boji, ali  samo slabo na promjene ako nisu velike. Imaju jednostavno središnje okruženje receptivnog bpolja, gdje centar može biti uključen (ON) ili isključen (OF) dok je okruženje suprotno.

### M–tip 
Mrežnjačne ganglijske ćelije M-tipa projiciraju se na magnoćelijske slojeve bočnog genikulskog jezgra. Te ćelije su poznate kao kišobran ganglijske ćelija mrežnjače, na osnovu velikih dimenzija njihovih dendritskih stabala i ćelijskih tijela. Otprilike 10% svih ganglijskih ćelija mrežnjače su ćelije suncobrana i dio su magnoćelijskog puta. Ulazni impuls  dobijaju od relativno velikog broja štapićaa i čunića. Imaju brzu brzinu provodljivosti i mogu reagirati na podražaje s malim kontrastom, ali nisu vrlo osjetljivi na promjene boje (Kandel i sur., 2000). Imaju mnogo veća receptivna polja koja su bez obzira na to  centralno okružena.

### K–tip 
Ganglionske ćelije mrežnjače B i K-tipa projiciraju se na konioćelijski sloj (čepićni) bočnog genikulatnog  jezgra. Ganglijske ćelije mrežnjače K-tipa identificirane su tek relativno nedavno. Konioćelijski znači "ćelije male poput prašine", a zbog male veličine bilo ih je teško pronaći. Otprilike 10% svih ganglijskih ćelija mrežnjače su bistratificirane  i te  prolaze konioćelijskim putem. Primaju ulazne signale od srednjepoljnih štapića i čepića. Mogu biti uključeni u viđenje boja. Imaju vrlo velika receptivna polja koja imaju samo centre (bez okruženja) i uvijek su uključeni (ON)  na čepić za plavu, a isključeni (OF) i na one za crvenu i zelenu.

### Fotosenzibilna ganglijska ćelija 
Fotosenzibilne ganglijske ćelije, uključujući, ali ne ograničavajući se na gigantske ganglijske ćelije mrežnjače, sadrže  fotopigment, melanopsin, što ih čini direktno reagirajućim na svjetlost, čak i u odsustvu štapića i čepića . One se projiciraju, između ostalog, i na suprahijazmatsko jezgro (SCN), putem mrežnjačnohipotalamusnog trakta za postavljanje i održavanje cirkadijskih ritmova. Ostale ganglijske ćelije mrežnjače koje se projiciraju na bočno genikulsko jezgro (LGN) uključuju ćelije koje uspostavljaju vezu sa Edinger-Westfalskovom jezgrom (EW), za kontrolu zjeničnog refleksa svjetlosti i gigantske ganglijske ćelije mrežnjače.
 
## Fiziologija 
Većina zrelih ganglijskih ćelija u stanju je da aktivira potencijale djelovanja na visokoj frekvenciji, zbog svoje ekspresije Kv tri kalijeva kanala. .
  
### Rast mrežnjače: početak 
Ganglijske ćelije mrežnjače (RGC) nastaju između  11. dana (E11) i postnatalnog (PN) nultog (PN0) dsns embrionskog razvoja u miša i između 5. i 18. sedmicee "in utero" u  razvoju čovjeka. Kod sisara, RGC se obično dodaju na početku, u leđno-središnjem aspektu optičke čaše, koja se nalazi u središtu oka. Tada će se rast RC pojerati ventralno i periferno, u vidu talasa. Ovaj proces ovisi o mnoštvu faktora, u rasponu od signalnih, kao što su FGF3 i FGF8 do pravilne inhibicije zareznog signalnog puta. Što je najvažnije, bHLH (osnovni heliks-šetlja-heliks)-domen,  koji sadrži faktor transkripcije *Atoh7* i njegove nizvodne efektore, kao što su * Brn3b * i * Isl-1*, koji  rade na podsticanju preživljavanja RGC i diferencijaciji. *Diferencijacijski talas*  kroz mrežnjaču, koji pokreće razvoj RGC-a također je reguliran posebno faktorima *bHLH*, *Neurog2*,   *Ascl1* i FGF / Shh signalizacijom, koja dolazi s periferije.

### Rast unutar sloja ganglijskih ćelija mrežnjače (optička vlakna) 
RGC-ovi ranih rodonačelnika obično šire nastavke,  koji se povezuju na unutrašrnju i vanjsku graničnu membranu mrežnjače, sa vanjskim slojem u blizini mrežnjačnog pigmentnog epitela (RPE) i unutrašnjem, susjednomm, budućem staklastom tijelu. Ćelijsko tijelo povlači se prema RPE, terminalnoj se dijeli i diferencira ćelije, a zatim  migrira unatrag, prema unutrašnjoj graničnoj membrani,  u procesu zvanom translokacija some. Kinetika RGC te translokacije i osnovni mehanizmi najbolje se razumiju kod zebra riba.

Povlačenje vršnog nastavka RGC-a vjerovatno je posredovano putem Slit-Robove signalizacije.
 
RGC-ovi će rasti duž glijinih stopala,  smještenih na unutrašnjoj staklastoj površini (strana najbliža budućem staklastom tijelu). Molekula adhezije neuronskih ćelija (N-CAM) posredovat će ovo vezanje, putem homofilnih molekula (N-CAM se veže samo za taj izotop N-CAM: A sa A, B sa B, nikada A s B). Prorezna signalizacija takođe ima ulogu, sprečavajući da RGC-ovi rastu u slojeve izvan sloja optičkih vlakana.
 
Aksoni iz RGC-a rastu i šire se prema optičkom disku, gdje izlaze iz oka. Jednom diferencirani, graniče se s inhibitornom perifernom regijom i središnjom privlačnom regijom, promovirajući tako produženje aksona prema optičkom disku. CSPG postoje duž mrežnačnog neuroepitela (površine preko koje leže RGC-ovi) u perifernom visokocentralnom niskom gradijentu. Prorez se također ispoljava po sličnom obrascu, a luči se iz ćelija sočiva. Molekule adhezije, poput N-CAM i L1, pospješuju centralni rast i također pomažu da se RGC aksoni pravilno fascikuliraju (spajaju). Shh se ispoljava u visokom centralnom, niskom perifernom gradijentu, promovirajući produženje RGC aksona sa centralnim izbočenjem putem posredovane signalizacije Patched-1, glavnog receptora za Shh
 
### Rast u i kroz očni nerv 
RGC-ovi z sloja ganglijskih ćelija mrežnjače izlaze i kroz optički disk, za koji je potreban zaokret od 45°. To zahtijeva složene interakcije sa glijinim ćelijama optičkog diska, koje će ispoljavati lokalne gradijente Netrin-1, morfogena koji će stupiti u interakciju s receptorom delecije na čepićima rasta RGC aksona. Ovaj morfogen, u početku privlači RGC aksone, ali zatim postaje odbojan, unutrašnjom promjenom u čepiću rasta RGC, Netin-1, odgurujući akson optičkog diska.). se da je cAMP vrlo važan u regulaciji proizvodnje proteina NRP1, regulišući tako odgovor čunjeva rasta na gradijent VEGF-A u hijazmi.
 
Ovo se posreduje putem mehanizma koji ovisi o cAMP-u. Pored toga, također mogu biti uključene i signalizacije CSPG i  Eph/efrin. 
 
RGC će rasti duž stopala na kraju glije u optičkom nervu. Ove  glijine ćelije  izlučuju  odbojni semaforin 5a i okružujući prorez, pokrivajući vidni živac koji osigurava da u njemu ostanu. *Vax1*, faktor transkripcije izražen je u ventralnom dijelu  dijencefalona i glijinim ćelijama u regiji u kojoj se formira hijazma, a može se također izlučivati za kontrolu stvaranja hijazme.
 
### Rast optičke hijazme 
Kad se RGC približe optičkoj hijazmi, tački u kojoj se susrećudva optička nerva, na ventralnom diencefalonu, oko E10-E11 u miša, moraju se usmjeriti u kontralateralni optički trakt ili ostati u ipsilateralnom optičkom traktu. Kod miša će oko 5% RGC-a, uglavnom onih koji dolaze iz regije ventralno-vremenskog polumjeseca (VTc) mrežnjače, ostati ipsilateralno, dok će preostalih 95% RGC-a prijeći.  To se u velikoj mjeri kontrolira stepenom binokularnog preklapanja između dva vidna polja oba oka. Miševi nemaju značajno preklapanje, dok će ljudi koji to imaju imati oko 50% RGC-a, a 50% će ostati ipsilateralno.
 
#### Izgradnja odbojnog obrisa hijazme 
Kada RGC-ovi dođu do hijazme, glija-ćelije, koje ih podržavaju, promijenit će se iz intrafascikularne u radijalnu morfologiju. Grupa diencefalnih ćelija koje imaju embrionski antigen specifičan za ćelijskii površinski antigen embrionskog antigena (SSEA) -1 i CD44,  formirat će obrnuti V-oblik  Oni će uspostaviti stražnji aspekt optičke granice hijazme. Uz to, ovdje je važno i prorezno signaliziranje: proteoglikani heparin-sulfata (HSPG), proteini u ECM-u, usidrit će prorezni morfogen na određenim mjestima na stražnjoj granici hijazme. RGC će u ovom trenutku početi izražavati Robo, receptor za prorez, olakšavajući odbojnost.
 
#### Kontralateralno projiciranje RGC-a 
RGC aksoni koji putuju u kontralateralni optički trakt trebaju prijeći na drugu stranu. Shh ima ulogu u tome, a izražava se duž srednje linije u trbušnom dijelu diencefalona, pružajući odbojni znak da se spreči da RGC ektopski pređu srednju liniju. Međutim, u ovom gradijentu nastaje rupa, omogućavajući RGC-ima da se dekadiraju (istraživanja se i dalje aktivno rade kako bi se razumio mehanizam koji stoji iza ove izolirane obliteracije).
 
Molekule koji posreduju privlačenje uključuju NrCAM, koji se ispoljava rastućim RGC-ima i glijom srednje linije i djeluje zajedno sa Sema6D, posredovanim putem Plexin-A1 receptora. VEGF-A se oslobađa iz srednje linije usmjerava RGC-ove krenuti kontralateralnim putem posredovanom receptorom Neuropilin-1 (NRP1). se da je cAMP vrlo važan u regulaciji proizvodnje proteina NRP1, regulišući tako odgovor čunjeva rasta na gradijent VEGF-A u hijazmi.
 
#### Ipsilateralno projiciranje RGC-a 
Jedina komponenta miševa koji se projiciraju ipsilateralno su RGC-ovi iz trbušno-vremenskog polumjeseca u mrežnjači i samo zato što imaju faktor transkripcije *Zic2*.  *Zic2 * promovira ekspresiju receptora tirozin-kinaze EphB1, koji se putem prosljeđivanja signala.  (vidi pregled Xu et al.) 
 
Shh ima ključnu ulogu u održavanju RGC aksona u ipsilateralnoj poziciji. Shh se izražava kontralateralno projiciranim RGC-ima i glijalnim ćelijama srednje linije. Boc ili Brat CDO-a (povezan sa CAM-om / koji reguliraju onkogeni), koreceptor za Shh koji utiče na Shh-signalizaciju, putem Ptch1, izgleda da posreduje u ovom odbijanju, jer je to samo na čepićima rasta koji dolaze iz ipsilateralno projiciranih RGC-ova.
 
Ostali faktori koji utiču na rast ipsilateralnog RGC uključuju porodicu teneurina, koja obuhvata transmembranske adhezijske proteine koji koriste homofilne interakcije za kontrolu navođenja, i Nogo, koji se izražava srednjom linijom radijalne glije.  Nogo receptori izražavaju samo VTc RGC. Međutim, uloga Nogo-a u signaliziranju na hijazmi još je uvijek u fazi aktivnog proučavanja.
 
Konačno, čini se da i drugi faktori transkripcije imaju značajnu ulogu u promjeni. Naprimjer, Foxg1, koji se nazivaju i faktor mozga 1, i Foxd1, koji se zvani i faktor mozga 2, transkripcijski su faktori s krilima i zavojnicom koji se izražavaju u nosnoj i vremenskoj optičkoj čašici, a optički mjehurići počinju evagirati iz nervne cijevi. Ovi faktori su također izraženi u ventralnom dijelu diencefalona, pri čemu je Foxd1 izražen u blizini hijazme, dok je Foxg1 izraženiji rostrumski. Čini se da imaju ulogu u definiranju ipsilateralne projekcije, mijenjajući ekspresiju proizvodnje receptora Zic2 i EphB1.
 
### Rast u optičkom traktu 
Kad izađu iz optičke hijazme, RGC će se protezati dorzokaudalno, duž ventralne diencefalne površine čineći optički trakt, koji će ih voditi do *colliculus superior* i bočnog genikulatnog jezgra kod sisara ili do tektuma kosd nižih kičmenjaka. Sema3d pospješuje rast, barem u proksimalnom optičkom traktu, a čini se da su značajna preuređenja citoskeleta na nivou  rasta čepića.
 
## Mijelinacija 
Kod većine sisara, aksoni ganglijskih ćelija mrežnjače nisu mijelinizirani,  tamo gdje prolaze kroz mrežnjačuu. Međutim, oni dijelovi aksona koji su izvan mrežnjače su mijelinizirani. Ovaj obrazac mijelinizacije funkcionalno se objašnjava relativno visokom neprozirnošću mijelina – mijelinizirani aksoni koji prelaze kroz mrežnjaču apsorbiraju dio svjetlosti prije nego što dođe do sloja fotoreceptora, smanjujući kvalitet vida. Postoje ljudske očne bolesti koje se javljaju tamo gdje se to zapravo i dogodi. Kod nekih kičmenjaka, naprimjer kod kokoši, aksoni ganglijskih ćelija unutar mrežnjače *jesu* mijelinizirani.

## Također pogledajte
* Ganglija
* Receptivno polje

## Reference 
## Vanjski linkovi
* Diagram at mit.edu
* Overview and diagrams at webexhibits.org 
* Neuronbank Wiki page on RGCs 
* NIF Search - Retinal Ganglion Cell via the Neuroscience Information Framework

Kategorija:Histologija
Kategorija:Oko
Kategorija:Čula
Kategorija:Oftalmologija
Kategorija:Anatomija čovjeka
Kategorija:Anatomija životinja
Kategorija:Ljudske ćelije
Kategorija:Neuroni