developmental period

regulation of proinflammatory cytokines, decreased expression of neurotrophins, decreased activation of neurotrophin-regulated pathways, and changes in brain proteins associated with cell maintenance and growth, neuronal migration/morphology, and synaptic activity. 4,5,7,10 The timing of greatest vulnerability coincides with the peak of the brain growth spurt, which starts at midpregnancy in humans and extends well into the third postnatal year. In mice and rats, this developmental period occurs within the first 3 postnatal weeks.11

Regulierung von proinflammatorischen Cytokinen, verringerte Expression von Neurotrophinen, die Aktivierungszeit von Neurotrophin-geregelten Bahnen und Veränderungen im Gehirn Proteine ​​mit Zellen Aufrechterhaltung und das Wachstum, neuronalen Migration / Morphologie und synaptische Aktivität. 4,5,7,10 Der Zeitpunkt der größten Anfälligkeit zusammenfällt mit der Spitze des Gehirns Wachstumsschub, die an midpregnancy beginnt beim Menschen und erstreckt sich auch in der dritten postnatalen Jahr. Bei Mäusen und Ratten, tritt dieses Entwicklungszeit innerhalb der ersten 3 postnatalen weeks.11

Cell migration, by which neurons reach their final location, is another important process during brain development. It is indispensable for the construction of complex circuits, and any interference with cell migration can have deleterious effects on the developing brain.10 During development, migration occurs in waves associated with different cell types.20 Neurons must subsequently form connections during the process of synaptogenesis. This developmental period is critical for the formation of the basic circuitry of the nervous system, although neurons are able to form new synapses throughout life.20 Furthermore, evidence exists that neurotransmitters can modulate proliferation of neural stem cells, neuroblasts, and glioblasts, regulate migration, and induce differentiation.21-24 Thus, pharmacological agents that interfere with neurotransmission during development may cause permanent defects in the central nervous system.

Zellmigration, durch welche Neuronen an ihre endgültige Position, ist ein weiterer wichtiger Prozess während der Entwicklung des Gehirns. Es für den Bau von komplexen Schaltungen ist unabdingbar, und jeder Eingriff in die Zellwanderung kann schädliche Auswirkungen auf die Entwicklung brain.10 Während der Entwicklung haben, tritt die Migration in Wellen mit unterschiedlichen Zelle zugeordnet types.20 Neuronen bilden Verbindungen müssen anschließend während des Prozesses der Synaptogenese . Diese Entwicklungsphase ist entscheidend für die Bildung der basischen Schaltung des Nervensystems, obwohl Neuronen in der Lage, neue Synapsen in life.20 bilden Darüber hinaus gibt es Beweise, dass Neurotransmitter modulieren kann die Proliferation von neuralen Stammzellen, Neuroblasten und glioblasts sind, zu regeln Migration und induzieren differentiation.21-24 So, pharmakologische Wirkstoffe, die mit Neurotransmission während der Entwicklung die festen Defekte in das zentrale Nervensystem verursachen.

Figure 1. Brain growth spurt phase in various mammalian species. The developing brain experiences a period of rapid growth (growth spurt phase) during which various otherwise innocious environmental factors cause widespread apoptotic neuronal death. The brain growth spurt starts at about midpregnancy in humans and extends well into the third postnatal year. In mice and rats, this developmental period occurs within the first three postnatal weeks. In contrast, monkeys, and guinea pigs are predominantly prenatal brain developers. Modified figure from Dobbing and Sands, 1973.11

Abbildung 1. Gehirn Wachstumsschub Phase in verschiedenen Säugetierarten. Das sich entwickelnde Gehirn erfährt eine Zeit des schnellen Wachstums (Wachstumsschub Phase), in dem verschiedene ansonsten innocious Umweltfaktoren verursachen verbreitet apoptotischen neuronalen Tod. Das Gehirn Wachstumsschub beginnt bei etwa midpregnancy bei Menschen und reicht weit in das dritte Jahr der Geburt. Bei Mäusen und Ratten, tritt dieses Entwicklungszeit innerhalb der ersten drei postnatalen Wochen. Im Gegensatz dazu sind Affen und Meerschweinchen überwiegend pränatalen Gehirn-Entwickler. Geändert Figur aus Dobbing und Sands, 1973,11

In rodents, these neurotoxic effects following various impacts are strictly confined to a developmental period characterized by rapid brain growth and are associated with an alteration of neurotrophins and an inflammatory response. Thus, human infants may be susceptible to and may sustain iatrogenic brain damage from treatments that are considered safe in older patients. Such mechanisms can potentially silently lead to diffuse brain injury in infancy and result in cognitive and/or motor impairment that can become evident later in life. 1.4.1 Hyperoxia The exposure of infant rodents to high inspiratory concentrations of oxygen (80%) for several hours during the first postnatal weeks causes apoptotic neurodegeneration in their developing brains.46,47

Bei Nagetieren, sind diese neurotoxischen Wirkungen nach verschiedenen Auswirkungen strikt an eine Entwicklungsphase durch schnelles Wachstum gekennzeichnet Gehirn beschränkt und sind mit einer Veränderung der Neurotrophine und einer entzündlichen Reaktion verbunden. So können menschliche Säuglinge anfällig sein können und iatrogenen Hirnschädigung von Behandlungen, die als sicher sind, bei älteren Patienten aufrecht zu erhalten. Solche Mechanismen können potenziell lautlos führen zu Hirn-Trauma in der Kindheit und führen zu kognitiven und / oder motorischen Beeinträchtigungen, die sich zeigen kann im späteren Leben zu diffundieren. 1.4.1 Hyperoxie Die Exposition von Nagetieren Säugling zu hohe inspiratorische Sauerstoffkonzentrationen (80%) für mehrere Stunden während der ersten Woche nach der Geburt verursacht apoptotischen Neurodegeneration in ihrer Entwicklung brains.46, 47

The impairment of survival promoting signals (neurotrophins) and an imbalance between neuroprotective and neurodestructive mechanisms in the brain is likely to promote apoptotic cell death during a developmental period of ongoing physiological elimination of brain cells. Protein levels of active phosphorylated forms of extracellular signal-regulated kinase (ERK1/2) and protein kinase B (AKT) were reduced in the developing rodent brain following hyperoxia.47 ERK1/2 and AKT are key players in two major survival promoting pathways, the mitogen-activated protein kinase ERK1/2 (MAPK-ERK1/2) and the phosphatidylinositol-3 kinase- (PI3K) AKT pathways, which are activated by tyrosine kinase receptors upon binding of growth factors.126,127 Rat sarcoma (Ras) activation results from binding of growth factors to the respective receptors and initiates signaling via the MAPK and PI3K pathways.

Die Beeinträchtigung der Überleben fördernde Signale (Neurotrophine) und ein Ungleichgewicht zwischen neuroprotektive und neurodestructive Mechanismen im Gehirn wahrscheinlich apoptotischen Zelltod während einer Entwicklungszeit von laufenden physiologische Eliminierung von Gehirnzellen zu präsentieren. Protein Ebenen der aktiven phosphorylierten Formen der extrazellulären signal-regulated kinase (ERK1 / 2) und Proteinkinase B (AKT) wurden in den Entwicklungsländern Nagergehirn nach hyperoxia.47 ERK1 / 2 und AKT reduziert sind wichtige Akteure in beiden großen Überleben fördern Wege, die Mitogen-aktivierte Proteinkinase ERK1 / 2 (MAPK-ERK1 / 2) und die Phosphatidylinositol-3-Kinase-(PI3K) AKT Signalwege, die durch Tyrosinkinase-Rezeptoren bei der Bindung von Wachstumsfaktoren factors.126, 127 Ratten-Sarkom (Ras) Aktivierung resultiert aktiviert werden von Bindung von Wachstumsfaktoren an die jeweiligen Rezeptoren und initiiert Signalisierung über den MAPK-und PI3K-Signalwege.