Optische analyse van mitochondriaal transport in zenuwuitlopers
Alzheimer, ALS, Parkinson … Wat is er mis met de zenuwcel?
Verschillende ziekten, zoals Alzheimer, ALS, Parkinson en de ziekte van Charcot-Marie-Tooth, …, hebben als gevolg dat zenuw- of hersencellen niet meer goed werken. Wetenschappers zoeken naar de oorzaken. Daarom wordt onderzocht hoe die cellen werken. Met die resultaten hoopt men wat verder op de weg te zijn naar een genezing van deze ziekten.
In de cel zijn allerlei mechanismen en materialen aanwezig om het celhuishouden te beredderen. Zo vinden we er onder andere mitochondriën. Hun taak bestaat er in energie te produceren. Zij worden, zoals een vracht op een wagonnetje over sporen, verplaatst binnenin de cel. Omdat zenuwcellen heel lang kunnen zijn - soms tot één meter lang - moeten de mitochondriën vaak ver reizen doorheen de tentakels van de zenuwcel om hun bestemming te bereiken. Wetenschappers denken dat blokkades of haperende transporten misschien een oorzaak kunnen zijn van het niet goed werken van deze zieke zenuwcellen.
Hoe meten?
Meten is weten. Daarom hebben we eerst onderzocht hoe dit transport verloopt. De mitochondriën werden gefilmd met een camera op een fluorescentiemicroscoop. Een fluorescentiemicroscoop is een microscoop die éénkleurig licht, bijvoorbeeld blauw, op de cellen laat schijnen. Dit licht valt op een fluorescerende ‘verf’, Mitotracker Green genoemd, waarmee de mitochondriën gekleurd werden. De fluorescerende verf reflecteert dan een ander éénkleurig licht, zoals groen, dat opgevangen wordt door de microscoopcamera.
Van deze filmpjes maakten we dan informatiekaarten: tijd/ruimte-kaarten. Deze kaarten combineren een tijdslijn met een plaatsaanduiding zoals bij een wegenkaart. Met deze informatiekaarten hebben we verschillende snelheden van de mitochondriën berekend, hun richtingveranderingen geteld en gegevens verzameld over mitochondriën die niet bewogen, nl. hoe lang ze niet bewogen en waar ze zich dan bevonden. We deden dit voor drie soorten cellen (uit de darmwand van een muis) waarvan zenuwcellen ons dus het meest interesseerden.
Er werd vastgesteld dat er in de zenuwcellen minder mitochondriën van richting veranderden en er meer ‘rechtstreeks’ getransporteerd werden dan in andere celsoorten. Opvallend voor de zenuwcellen was de gelijkmatige verdeling van ‘geparkeerde’ mitochondriën in de uitlopers van de zenuwcellen. De afstand tussen ‘geparkeerde’ mitochondriën bedroeg meestal 3,5 micrometer (één miljoenste van een meter). De gemeten snelheden lagen tussen 0 en 1 micrometer per seconde. We hebben ook enkele specifieke transportfenomenen waargenomen in onze video-opnames: zo verhinderde een prop mitochondriën in een bepaalde opname het transport.
Storingen
Het herkennen van de celsoort en van de cel waar een mitochondrion bij hoort is echter niet eenvoudig omdat de fluorescerende ‘verf’ mitochondriën van alle aanwezige cellen kleurt. Er worden ook nog andere deeltjes dan mitochondriën gekleurd en die geven storing in de video-opnames. Om deze moeilijkheden te verhelpen hebben we een aantal transfecties uitgevoerd. In plaats van de cellen te kleuren van buitenaf, wordt er bij transfectie DNA ingebracht bij sommige cellen. Het DNA bevat een instructie om fluorescerende ‘verf’ te produceren. Dit gebeurt enkel in een klein aantal cellen dat het DNA opgevangen heeft. Het is ook mogelijk om een instructie in het DNA aan te brengen zodat de ‘verf’ enkel in één bepaalde soort cel aangemaakt wordt. Op deze manier hebben we aangetoond dat betere video-opnames kunnen bekomen worden dankzij de methode van DNA-transfectie. Een nadeel is wel dat het een tijdrovende techniek is in vergelijking met de eerst genoemde techniek.
Energieproductie en transport
In een tweede reeks experimenten hebben we onderzocht of er een verband bestaat tussen de functie (het produceren van energie) en het transport van mitochondriën. Om te kleuren hebben we hier TMRE gebruikt. TMRE kleurt - net als Mitotracker Green - de mitochondriën, maar de sterkte van het uitgezonden licht geeft hun (ladings)toestand weer. Deze toestand is een aanduiding voor de mate van produceren van energie van het mitochondrion. De exacte werking van TMRE is nog niet volledig bekend. Ondanks dat we een verband vermoedden, hebben we dit niet kunnen aantonen. Waarschijnlijk is de kennis over de werking van TMRE nog te beperkt op dit ogenblik. We hebben wel computermethodes ontwikkeld die ook in de toekomst kunnen gebruikt worden om dergelijke verbanden te vinden.
Automatiseren
Een derde onderdeel van de thesis handelt over een computerprogrammaatje - gereedschap bij een bestaand programma - dat we hebben ontwikkeld om automatisch de sporen van mitochondriën aan te duiden in de tijd/ruimte-kaarten. Elk mitochondrion heeft een spoor in de tijd/ruimte-kaart. Wanneer een onderzoeker de snelheden van honderden of duizenden mitochondriën wilde analyseren en daarbij alle sporen handmatig diende aan te duiden, nam dit héél veel tijd in beslag. Dankzij dit automatische systeem kunnen onderzoekers tot drie kwartier uitsparen per 100 mitochondriën en toch dezelfde nauwkeurigheid behouden als een onderzoeker die ervaren is in het manueel aanduiden. Voor mitochondriën die veel en snel van richting veranderen is de automatische aanduiding vaak nauwkeuriger dan de manuele. Wanneer de onderzoeker het automatisch resultaat wil aanpassen over een beperkt stukje van het spoor kan hij dit doen, zowel manueel als automatisch, door gebruik te maken van verschillende aanpassingsparameters die we aan het ‘gereedschap’ hebben toegevoegd. Dit programmaatje wordt nu gebruikt door verschillende onderzoekers van meerdere vakgroepen die het transport van mitochondriën of andere deeltjes binnen een cel, onderzoeken.
Dit werk kwam tot stand in het Laboratory for Enteric NeuroScience (LENS), campus Gasthuisberg, KULeuven. Promotor:Prof. Pieter Vanden Berghe. Begeleiding: Marjan Dondeyne.
Bibliografie
(zie laatste pagina's van de scriptie)
LITERATUURLIJST
1. MORAISV.A., DESTROOPERB.; Mitochondria dysfunction and neurodegenerative
disorders: cause or consequence. J. Alzheimers Dis.; 20 Suppl 2. (2010)
2. DEVOSKURTJ., GRIERSONANDREWJ., ACKERLEYSTEVEN, MILLERCHRISTO PHER
C. J.; Role of Axonal Transport in Neurodegenerative Diseases. Annu. Rev.
Neurosci. 31:151 - 173 (2008)
3. WINGATED., HONGOM., KELLOWJ., LINDBERGG., SMOUTA.; Disorders of gast-
rointestinal motility: towards a new classification. J. Gastroenterol Hepatol.; 17.
(suppl): S1 - S14. (2002)
4. BORONWALTERF., BOULPAEPEMILEL.; Medical Physiology. Elsevier Saunders.
p. 883. ISBN 978-1-4160-2328-9. (2005)
5.FURNESSJB., COSTAM.; Types of nerves in the enteric nervous system. Neu ro -
scien ce.; 5(1): 1-20. (1980)
6. SILVERTHORNDEEU.; Human Physiology. Pearson Education, Inc., San Fran -
cisco, CA 94111. (2007)
7. VANDENBERGHEP., TACKJ., COULIEB., ANDRIOLIA., BELLONE., ANDJANSSENSJ.;
Synaptic transmission induces transient Ca2+ concentration changes in cultured
myenteric neurons. Neurogastroenterol Motil 12: 117 - 124. (2000)
8. SMITHTERENCEK., KANGSOKHANand VANDENBERGHEPIETER, Calcium chan-
nels in enteric neurons- Current Opinion in Pharmacology, 3:588 - 593. (2003)
9. NEUNLIST, PETERS, SCHEMANN; Multisite optical recording of excitability in the ente-
ric nervous system. Neurogastroenterology & Motility, 11: 393 - 402. (1999)
10. DETMERS. A., CHAND. C.; Functions and dysfunctions of mitochondrial dy
na -
mics. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 8, 870 - 879. (2007)
11. SKULACHEVV.P., BAKEEVAL.E., CHERNYAKB.V., DOMNINAL.V., MININA.A.,
PLET
JUSHKINA O.Y., SAPRUNOVA V.B., SKULACHEV I.V., TSYPLENKOVA V.G.,
VASILIEVJ.M., YAGUZHINSKYL.S., ZOROVD.B.; Thread-grain transition of mito-
chondrial reticulum as a step of mitoptosis and apoptosis. Mol Cell Biochem 256
- 257: 341 - 358. (2004)
12. CHIHC.P., ROBERTSE.L. JR.; Energy substrates for neurons during neural activi-
ty: a critical review of the astrocyte-neuron lactate shuttle hypothesis. J Cereb
Blood Flow Metab 23: 1263 - 1281. (2003)
13. SIESJOB.K.; Brain Energy Metabolism. New York: Wiley. (1978)
14. FRIELD.D.; Mitochondria as regulators of stimulus-evoked calcium signals in
neurons. Cell Calcium, 28:307-316. (2000)
123
15. DUCHENM.R.; Mitochondria and Ca(2R)in cell physiology and pathophysiology.
Cell Calcium, 28:339 - 348. (2000)
16. BARONK.T., WANGG.J., PADUAR.A., CAMPBELLC., THAYERS.A.; NMDA-
evoked consumption and recovery of mitochondrially targeted aequorin sug
gests
increased Ca2+ uptake by a subset of mitochondria in hippocampal neurons.
Brain Res 993: 124 - 132. (2003)
17. DAVIDG., TALBOTJ., BARRETTE.F.; Quantitative estimate of mitochondrial [Ca2+]
in stimulated motor nerve terminals. Cell Calcium. 33: 197 - 206. (2003)
18. PIVOVAROVAN.B., HONGPAISANJ., ANDREWSS.B., FRIELD.D.; Depolarization-
induced mitochondrial Ca2+ accumulation in sympathetic neurons: spatial and
temporal characteristics. J Neurosci 19: 6372 - 6384. (1999)
19. Kirichok et al., Kirichok Y., Krapivinsky G. and Clapham D.E.; The mito-
chondrial calcium uniporter is a highly selective ion channel, Nature 427, pp.
360 - 364. (2004)
20. GUNTERT.E., PFEIFFERD.R.; Mechanisms by which mitochondria transport calcium.
Am. J. Physiol. 258 (Cell Physiol. 27): C755 - C786. (1990)
21. MITCHELLP.; Coupling of phosphorylation to electron and hydrogen transfer by a
chemi-osmotic type of mechanism. Nature 191: 144 - 148. (1961)
22. CROMPTONM.; The mitochondrial permeability transition pore and its role in cell
death. Biochem J.; 341 (Pt 2): 233 - 249. (1999)
23. CAMPANELLAMICHELANGELO, PINTONPAOLO, RIZZUTOROSARIO; Mito chon -
drial Ca2+ homeostasis in health and disease. Biol. Res., Santiago, v. 37, n. 4,
(2004)
24. DAVISA.F., CLAYTOND.A.; In situ localization of mitochondrial DNA replication
in in tact mammalian cells. J Cell Biol 135: 883 - 893. (1996)
25. MULLERM., MIRONOVS.L., IVANNIKOVM.V., SCHMIDTJ., RICHTERD.W.; Mi -
to chon drial organization and motility probed by two-photon microscopy in cultured
mouse brainstem neurons. Exp Cell Res 303: 114 - 127. (2005)
26. YAFFEM.P.; Dynamic mitochondria. Nat Cell Biol 1: E149 - E150. (1999)
27. CHAND. C.; Mitochondrial fusion and fission in mammals. Annu. Rev. Cell Dev.
Biol. 22, 79 - 99. (2006)
28. OKAMOTOK., SHAWJ. M.; Mitochondrial morphology and dynamics in yeast and
multicellular eukaryotes. Annu. Rev. Genet. 39, 503 - 36. (2005)
29. HOLLENBECKP. J., SAXTONW. M.;The axonal transport of mitochondria. J. Cell
Sci. 118, 5411 - 5419. (2005)
124
30. MIRONOVS.L.; Spontaneous and evoked neuronal activities regulate movements of
single neuronal mitochondria. Synapse 59: 403 - 411. (2006)
31. OVERLYC.C., RIEFFH.I., HOLLENBECKP.J.; Organelle motility and metabolism
in axons vs dendrites of cultured hippocampal neurons. J Cell Sci 109: 971 - 980.
(1996)
32. MORRISR. L., HOLLENBECKP. J.; Axonal transport of mitochondria along micro-
tubules and F-actin in living vertebrate neurons. J. Cell Biol. 131, 1315 - 1326.
(1995)
33. LI Z., OKAMOTOK., HAYASHI Y., SHENGM.; The importance of dendritic mito-
chondria in the morphogenesis and plasticity of spines and synapses. Cell 119, 873
- 887. (2004)
34. MILLERK. E., SHEETZM. P.; Axonal mitochondrial transport and potential are
correlated. J. Cell Sci. 117, 2791 - 2804. (2004)
35. PILLINGA. D., HORIUCHID., LIVELYC. M., SAXTONW. M.; Kinesin-1 and dyn-
ein are the primary motors for fast transport of mitochondria in Drosophila motor
axons. Mol. Biol. Cell 17, 2057 - 2068. (2006)
36. VANDENBERGHEP., HENNIGG.W., SMITHT.K.; Characteristics of intermittent
mitochondrial transport in guinea pig enteric nerve fibers, Am. J. Physiol.:
Gastrointest. Liver Physiol. 286, pp. G671 - G682. (2004)
37. KOVACSR., KARDOSJ., HEINEMANNU., KANNO.; Mitochondrial calcium ion
and membrane potential transients follow the pattern of epileptiform discharges in
hippocampal slice cultures. J Neurosci 25: 4260 - 4269. (2005)
38. DEVOSK.J., SABLEJ., MILLERK.E., SHEETZM.P.; Expression of phosphatidylino-
sitol (4,5) bisphosphate-specific pleckstrin homology domains alters direction but not
the level of axonal transport of mitochondria. Mol Biol Cell 14: 3636 - 3649.
(2003)
39. OVERLY C.C., RIEFF H.I., HOLLENBECKP.J.; Axonal and dendritic organelle
transport in hippocampal neurons: differences in organization and behavior. J
Cell Sci 109, 971 - 980. (1996)
40. MORRISR. L., HOLLENBECKP. J.; The regulation of bidirectional mitochondrial
transport is coordinated with axonal outgrowth. J. Cell Sci. 104, 917 - 927.
(1993)
41. LORENZT., WILLARDM.; Subcellular fractionation of intra-axonally transport poly-
peptides in the rabbit visual system. Proc Natl Acad Sci USA 75, 505-509. (1978)
42. BLAKERW. D., GOODRUMJ. F., MORELLP.; Axonal transport of the mitochond-
ria-specific lipid, diphosphatidylglycerol, in the rat visual system. J Cell Biol 89,
579 - 584. (1981)
125
43. LIGONL. A., STEWARDO.; Role of microtubules and actin filaments in the move-
ment of mitochondria in the axons and dendrites of cultured hippocampal neurons.
J. Comp. Neurol. 427, 351 - 361. (2000)
44. PATHAKDIVYA, SEPPKATHARINEJ., HOLLENBECKPETERJ.; Evidence That Myo
-
sin Activity Opposes Microtubule-Based Axonal Transport of Mito
chondria.
Journal of Neuroscience. 30(26):8984 - 8992. June 30. (2010)
45. NANGAKUM., SATO-YOSHITAKER., OKADAY., NODAY., TAKEMURAR., YAMAZAKI
H., HIROKAWAN.; KIF1B, a novel microtubule plus end-directed monomeric motor
protein for transport of mitochondria. Cell 79, 1209 - 1220. (1994)
46. GUOX. ETAL.; The GTPase dMiro is required for axonal transport of mitochond-
ria to Drosophila synapses. Neuron 47, 379 - 393 (2005).
47. STOWERSR. S., MEGEATHL. J., GORSKA-ANDRZEJAKJ., MEINERTZHAGENI. A.,
SCHWARZ, T. L.; Axonal transport of mitochondria to synapses depends on milton,
a novel Drosophila protein. Neuron 36, 1063 - 1077. (2002)
48. VERSTREKENP. ETAL.; Synaptic mitochondria are critical for mobilization of reserve
pool vesicles at Drosophila neuromuscular junctions. Neuron 47, 365 - 378. (2005)
49. BRICKLEYK. ETAL.; GRIF-1 and OIP106, members of a novel gene family of coi-
led-coil domain proteins: association in vivo and in vitro with kinesin, J. Biol.
Chem. 280, pp. 14723 - 14732. (2005)
50. SMIHM.J. ETAL.; Mapping the GRIF-1 binding domain of the kinesin, KIF5C,
substantiates a role for GRIF-1 as an adaptor protein in the anterograde trafficking
of cargoes, J. Biol. Chem 281, pp. 27216 - 27228. (2006)
51. SATO-YOSHITAKER., YORIFUJI H., INAGAKI M., HIROKAWAN.; The phosphoryla-
tion of kinesin regulates its binding to synaptic vesicles. J Biol Chem 267, 23930
- 23936. (1992)
52. MCILVAINJR. J. M., BURKHARDTJ. K., HAMM-ALVAREZS., ARGONY., SHEETZM. P.;
Regulation of kinesin activity by phosphorylation of kinesin-associated proteins. J
Biol Chem 269, 19176 - 19182. (1994)
53. PFISTERK. K., SALATAJ. F., WILLMAND. M., VAUGHANK. T., VALLEER. B.,
TORREE., LYER. J., Differential expression and phosphorylation of the 74-kDa
intermediate chains of cytoplasmic dynein in cultured neurons and glia. J Biol
Chem 271, 1687 - 1694. (1996)
54. CHILCOTET. J., JOHNSONK. A.; Phosphorylation of Tetrahymena 22S dynein.
J Biol Chem 265, 17257 - 17266. (1990)
55. HAMASAKI T., BARKALOWK., RICHMONDJ., SATIRP.; cAMP-stimulated phos
-
phorylation of an axonemal polypeptide that copurifies with the 22S dynein arm
regulates microtubule translocation velocity and swimming speed in Paramecium.
Proc Natl Acad Sci USA 88, 7918 - 7922. (1991)
126
56. BARKALOWK., HAMASAKIT., SATIRP.; Regulation of 22S dynein by a 29-kD light
chain. J Cell Biol 126, 727-735. (1994)
57. MATTHIESH. J. G., MILLERR. J., PALFREYH. C.; Calmodulin binding to and
cAMP-dependent phosphorylation of kinesin light chains modulate kinesin ATPase
activity. J Biol Chem 268, 11176 - 11187. (1993)
58. LEEK.-D., HOLLENBECKP. J.; Phosphorylation of kinesin in vivo correlates with
organelle association and neurite outgrowth. J Biol Chem 270, 5600 - 5605.
(1995)
59. DILLMANJ. F., PFISTERK. K.; Differential phosphorylation in vivo of cytoplasmic
dynein associated with anterogradely moving organelles. J Cell Biol 127, 1671 -
1681. (1994)
60. SCHNAPPB. J., REESET. S.; Cytoplasmic structure in rapid-frozen axons. J Cell
Biol 94, 667 - 679. (1982)
61. BENSHALOMG., REESET. S.; Ultrastructural observations on the cytoarchitecture
of axons processed by rapid-freezing and freeze substitution. J Neurocytol 14, 943
- 960. (1985)
62. SMITHD. S., JARLFORSU., CAYERM. L.; Structural cross-bridges between micro-
tubules and mitochondria in central axons of an insect (Periplaneta americana).
J Cell Sci 27, 255 - 272. (1977)
63. PANNESEE., PROCACCI P., LEDDAM., ARCIDIACONOG., FRATTOLAD., RIGA -
MON TI L.; Association between microtubules and mitochondria in myelinated
axons of Lacerta muralis. A quantitative analysis. Cell Tiss Res 245, 1 - 8.
(1986)
64. PRICER. L., LASEKR. J., KATZM. J.; Microtubules have special physical associa-
tions with smooth endoplasmic reticula and mitochondria in axons. Brain Res
540, 209 - 216. (1991)
65. LINDENM., NELSONB. D., LONCARD., LETERRIERJ. F.; Studies on the interac-
tion between mitochondria and the cytoskeleton. J Bioenerg Biomem 21, 507 -
518. (1989)
66. LINDENM., NELSONB. D., LETERRIERJ. F.; The specific binding of the microtu-
bule-associated protein 2 (MAP2) to the outer membrane of rat brain mitochondria.
Biochem J 261, 167 - 173. (1989)
67. JUNGD., FILLIOLD., MIEHEM., RENDONA.; Interaction of brain mitochondria
with microtubules reconstituted from brain tubulin and MAP 2 or TAU. Cell
Motil Cytoskel 24, 245 - 255. (1993)
127
68. LETERRIERJ. F., RUSAKOVD. A., NELSONB. D., LINDENM.; Interactions between
brain mitochondria and cytoskeleton: evidence for specialized outer membrane
domains involved in the association of cytoskeleton-associated proteins to mito-
chondria in situ and in vitro. Microscr Res Tech 27, 233-261. (1994)
69. LETERRIERJ. F., RUSAKOVD. A., LINDENM.; Statistical analysis of the surface
distribution of microtubule-associated proteins (MAPs) bound in vitro to rat brain
mitochondria and labelled by 10 nm gold-coupled antibodies. Bulletin de l
Association des Anatomistes 78, 47 - 51. (1994)
70. Hollenbeck P.J.; The pattern and mechanism of mitochondrial transport in
axons. Front. Biosci. 1, pp. d91 - d102. (1996)
71. BAYSALK., JUNGD.W., GUNTERK.K., GUNTERT.E., BRIERLEYG.P.; Na+-depen-
dent Ca2+ efflux mechanism of heart mitochondria is not a passive Ca2+/2Na+
exchanger. Am J Physiol Cell Physiol 266: C800 - C808. (1994)
72. BRANDM.D.; The stoichiometry of the exchange catalysed by the mitochondrial cal-
cium/sodium antiporter. Biochem J 229: 161 - 166. (1985)
73. GUNTERK.K., ZUSCIKM.J., GUNTERT.E.; The Na+-independent Ca2+ efflux me
-
cha
nism of liver mitochondria is not a passive Ca2+/2H exchanger. J Biol Chem
266: 21640 - 21648. (1991)
74. JUNGD.W., BAYSALK., BRIERLEYG.P.; The sodium-calcium antiport of heart mito-
chondria is not electroneutral. J Biol Chem 270: 672 - 678. (1995)
75. CHANGD. T., HONICKA. S., REYNOLDSI. J.; Mitochondrial trafficking to synap-
ses in cultured primary cortical neurons. J. Neurosci. 26, 7035 - 7045. (2006)
76. Chada S. R., Hollenbeck P. J.; Nerve growth factor signaling regulates motility
and docking of axonal mitochondria. Curr. Biol. 14, 1272 - 1276. (2004)
77. BEREITER-HAHNJ., VOTHM.; Metabolic control of shape and structure of mito-
chondria in situ. Biol Cell 47, 309 - 322. (1983)
78. RINTOULG.L., FILIANOA.J.; BROCARDJ.B., KRESSG.J., REYNOLDSI.J.; Gluta
-
ma te decreases mitochondrial size and movement in primary forebrain neurons.
J Neurosci 23: 7881 - 7888. (2003)
79. YI M., WEAVERD., HAJNOCZKYG.; Control of mitochondrial motility and distri-
bution by the calcium signal: a homeostatic circuit. J Cell Biol 167: 661 - 672.
(2004)
80. FRIELD.D., TSIENR.W.; An FCCP-sensitive Ca2+ store in bullfrog sympathetic
neurons and its participation in stimulus-evoked changes in [Ca2+]i. J Neurosci
14: 4007 - 4024. (1994)
128
81. COLEGROVES.L., ALBRECHTM.A., FRIELD.D.; Quantitative analysis of mito-
chondrial Ca2+ uptake and release pathways in sympathetic neurons. Recon
struc -
tion of the recovery after depolarization-evoked [Ca2+]i elevations. J Gen Physiol
115: 371 - 388. (2000)
82. BINDOKASV.P., JORDANJ., LEEC.C., MILLERR.J.; Superoxide production in rat
hippocampal neurons: selective imaging with hydroethidine. J Neurosci 16: 1324
- 1336. (1996)
83. CARRIEDOS.G., SENSIS.L., YINH.Z., WEISSJ.H.; AMPA exposures induce mito-
chondrial Ca2+ overload and ROS generation in spinal motor neurons in vitro.
J Neurosci 20: 240 - 250. (2000)
84. DUGANL.L., SENSI S.L., CANZONIEROL.M., HANDRANS.D., ROTHMANS.M.,
LINT.S., GOLDBERGM.P., CHOI D.W.; Mitochondrial production of reactive
oxygen species in cortical neurons following exposure to N-methyl-D-aspartate.
J Neurosci 15: 6377 - 6388. (1995)
85. REYNOLDSI.J., HASTINGST.G.; Glutamate induces the production of reactive oxy-
gen species in cultured forebrain neurons following NMDA receptor activation.
J Neurosci 15: 3318 - 3327. (1995)
86. FISKUMG., MURPHYA.N., BEALM.F.; Mitochondria in neurodegeneration: acute
ischemia and chronic neurodegenerative diseases. J Cereb Blood Flow Metab 19:
351 - 369. (1999)
87. NICHOLLSD.G., BUDDS.L.; Mitochondria and neuronal survival. Physiol Rev
80: 315 - 360. (2000)
88. PERLSONE., MADAYS., FUM.M., MOUGHAMIANA.J., HOLZBAURE.L.; Retro -
gra
de axonal transport: pathways to cell death?Trends Neurosci. 33(7): 335 - 44.
(2010)
89. DETMERS. A., CHAND. C.; Complementation between mouse Mfn1 and Mfn2
pro tects mitochondrial fusion defects caused by CMT2A disease mutations. J. Cell
Biol. 176, 405 - 414. (2007)
90. BALOHR. H., SCHMIDTR. E., PESTRONKA. MILBRANDTJ.; Altered axonal mito-
chondrial transport in the pathogenesis of Charcot-Marie-Tooth disease from mito-
fusin 2 mutations. J. Neurosci. 27, 422 - 430. (2007)
91. CAMILLERI M., COWENT., KOCHT.R.; Enteric neurodegeneration in ageing.
Neurogastroenterol Motil 20:185 - 196. (2008)
92. O'REILLYC.M., FOGARTYK.E., DRUMMONDR.M., TUFTR.A., WALSHJ.V. JR.
Quantitative analysis of spontaneous mitochondrial depolarizations. Biophys
J 85: 3350 - 3357. (2003)
129
93. KANNO., KOVACSR.; Mitochondria and neuronal activity. Am J Phy
siol
292:C641 - C657. (2007)
94. KEIJ J.F., BELL-PRINCEC., STEINKAMPJ.A.; Staining of mitochondrial membranes
with 10-nonyl acridine orange, MitoFluor Green, and MitoTracker Green is affec-
ted by mitochondrial membrane potential altering drugs. Cytometry 39: 203 -
210. (2000)
95. BUCKMANJ.F., HERNANDEZH., KRESSG.J., VOTYAKOVAT.V., PALS., REYNOLDSI.J.;
MitoTracker labeling in primary neuronal and astrocytic cultures: influence of
mitochondrial membrane potential and oxidants. J Neurosci Methods 104:165-
176. (2001)
96. JAKOBSS.; High resolution imaging of live mitochondria. Biochim Biophys Acta
1763: 561 - 575. (2006)
97. THOMASC., DEVRIESP., HARDINJ., WHITEJ.; Four-dimensional imaging: com-
puter visualization of 3D movements in living specimens, Science 273, 603 - 607.
(1996)
98. HAMMONDA.T., GLICKB.S.; Raising the speed limits for 4D fluorescence micro-
scopy, Traffic 1, 935 - 940. (2000)
99. GERLICHD., ELLENBERGJ., 4D imaging to assay complex dynamics in live speci-
mens, Nat. Cell Biol. S14 - S19. (2003)
100. ZHANGY. ETAL.; Automated neurite extraction using dynamic programming for
high-throughput screening of neuron-based assays. Neuroimage 35, 1502 -
1515. (2007)
101. Meijering E.; Neuron Tracing in Perspective, Cytometry Part A, vol. 77, n°. 7,
pp. 693 - 704. (2010)
102. SHARPD. J., KURIYAMAR., ESSNERR., BAASP. W.; Expression of a minus-end-
directed motor protein induces Sf9 cells to form axon-like processes with uniform
microtubule polarity orientation. J. Cell Sci 110, 2373 - 2380. (1997)
