dendriittispiineissä

Dendriittispiinit ovat pienikokoisia, aktiinia sisältäviä ulokkeita, jotka sijaitsevat suurin osa glutamatergisten synapsien postynaptisina rakenteina neuroneiden dendriteissä. Niiden pituus vaihtelee usein noin 0,5–2 mikrometriin. Muodoiltaan ne voivat olla sienimäisen (mushroom) muotoisia, ohuita (thin) tai lyhyitä (stubby), ja ne voivat muuttua dynaamisesti aivotoiminnan aikana. Filopodiin kaltaiset ulokkeet voivat liikkua ja kypsyä kontaktiksi muodostuvien synapsien mukaan.

Rakenne ja molekylaarinen koostumus: Dendriittispiinien sydän on postsynaptinen tiheys (PSD), jossa on glutamaattireseptoreita ( NMDA- ja AMPA-reseptorit), sekä scaffold- ja signaalimolekyylejä kuten PSD-95. Ne toimivat biokemiallisena sekä kapeana reaktorina, jossa nopea Ca2+-signaali synaptisen aktivaation jälkeen käynnistää monimutkaisia sisäisiä reittejä. Aktiivisuus vaikuttaa sekä spiinien määrään että niiden muotoon.

Muutos ja plastisuus: Spiinien muoto ja koko muuttuvat synaptisen aktiivisuuden mukaan. Pitkittäinen potentiaatio (LTP) ja pitkäaikainen depressio (LTD) liittyvät usein spiinien koon ja vahvistuksen kasvuun tai supistumiseen. Tämä plasticisuus johtuu aktiivisesta actiinisäätelystä ja Rho-perheen GTPaasien (esim. Rac1, Cdc42, RhoA) säätelystä, joka muuttaa spiinien rakennetta ja eristäytymiskykyä.

Rooli muistissa ja sairauksissa: Dendriittispiineillä on keskeinen rooli oppimisessa ja muistissa, koska niiden muutokset vaikuttavat synaptiseen vahvistumiseen. Spiinien määrän tai muodon poikkeavuudet ovat liitettyjä muun muassa autismikirjon häiriöihin, Fragile X -oireyhtymään, skitsofreniaan ja Alzheimerin taudin varhaisiin synaptisiin häiriöihin.

Tutkimusmenetelmät: Spiinien katselu perustuu korkearesoluutioisiin kuvantamistekniikoihin, kuten kaksip shin mikroskopiaan ja superresoluutioisiin tekniikoihin, sekä perinteisiin histologisiin menetelmiin. Näiden avulla voidaan tutkia spiinien dynamiikkaa sekä niiden roolia synaptisessa toiminnassa.