Czym są komórki glejowe i co robią?

Inne komórki mózgu

Prawdopodobnie słyszałeś o "szarej materii" mózgu, która składa się z komórek zwanych neuronami, ale mniej znany rodzaj komórek mózgowych tworzy "białą materię". Są to nazywane komórki glejowe.

Czym są komórki glejowe?

Pierwotnie uważano, że komórki glejowe - również nazywane glia lub neuroglia - zapewniają jedynie wsparcie strukturalne. Słowo "glia" dosłownie oznacza "klej neu- ralny". Względnie nowe odkrycia wykazały jednak, że pełnią one różne funkcje w mózgu i nerwy, które biegają po całym ciele. W rezultacie badania wybuchły i dowiedzieliśmy się o nich. Wciąż jednak pozostaje jeszcze wiele do nauczenia.

Rodzaje komórek glejowych

Przede wszystkim komórki glejowe zapewniają wsparcie dla neuronów. Pomyśl o nich jako o puli sekretarskiej dla twojego układu nerwowego, a także o pracownikach dozorowych i obsłudze technicznej. Mogą nie wykonywać wielkich zadań, ale bez nich te wielkie zadania nigdy nie zostaną wykonane.

Komórki glejowe występują w różnych formach, z których każda spełnia określone funkcje, które utrzymują prawidłowy funkcjonowanie mózgu - lub nie, jeśli masz chorobę, która wpływa na te ważne komórki.

Twój centralny układ nerwowy (OUN) składa się z mózgu i nerwów kręgosłupa. Pięć typów obecnych w twoim OUN to:

• Astrocyty
• Oligodendrocyty
• Mikroglej
• Komórki wyrostka włoskiego
• Giala radialna

Masz również komórki glejowe w obwodowym układzie nerwowym (PNS), które zawierają nerwy w kończynach, z dala od kręgosłupa. Istnieją dwa typy komórek glejowych:

• Komórki Schwanna
• Komórki satelitarne

1 -

Astrocyty

Najczęstszym rodzajem komórek glejowych w ośrodkowym układzie nerwowym jest astrocyt, który jest również nazywany astroglejem. "Astro" część nazwy, ponieważ odnosi się do faktu, że wyglądają jak gwiazdy, z projekcjami wychodzącymi z każdego miejsca.

Niektóre, zwane astrocytami protoplazmatycznymi, mają grube występy z dużą liczbą gałęzi. Inne, zwane astrocytami włóknistymi, mają długie, smukłe ramiona, które rozgałęziają się rzadziej. Typ protoplazmatyczny występuje na ogół w neuronach w istocie szarej, podczas gdy włókniste zazwyczaj występują w istocie białej. Pomimo tych różnic, wykonują podobne funkcje.

Astrocyty mają kilka ważnych zadań, w tym:

• Tworząc barierę krew-mózg (BBB). BBB jest jak ścisły system bezpieczeństwa, pozwalający jedynie na przyjmowanie substancji, które powinny znajdować się w mózgu, przy jednoczesnym zachowaniu rzeczy, które mogą być szkodliwe. Ten system filtrowania jest niezbędny do utrzymania zdrowego mózgu.
• Regulacja chemikaliów wokół neuronów. Sposób komunikacji neuronów odbywa się za pośrednictwem przekaźników chemicznych zwanych neuroprzekaźnikami. Kiedy substancja chemiczna dostarczyła swoją wiadomość do komórki, w zasadzie siedzi ona tak, że zatapia rzeczy, aż astrocyt przetwarza ją w procesie zwanym wychwytem zwrotnym . Proces wychwytu zwrotnego jest celem wielu leków, w tym antydepresantów. Astrocyty oczyszczają również to, co zostało po śmierci neuronu, a także nadmiar jonów potasu, które są substancjami chemicznymi, które odgrywają ważną rolę w funkcjonowaniu nerwów.
• Regulacja przepływu krwi do mózgu. Aby twój mózg właściwie przetwarzał informacje, potrzebuje pewnej ilości krwi, która dociera do wszystkich jej różnych regionów. Aktywny region staje się bardziej aktywny niż nieaktywny.
• Synchronizowanie aktywności aksonów. Aksony są długimi, nitkowatymi częściami neuronów i komórek nerwowych, które przewodzą prąd w celu wysyłania wiadomości z jednej komórki do drugiej.

Dysfunkcja astrocytów została potencjalnie powiązana z licznymi chorobami neurodegeneracyjnymi, w tym:

• Stwardnienie zanikowe boczne (ALS lub choroba Lou Gehriga)
• Pląsawica Huntingtona
• Choroba Parkinsona

Modele zwierzęce związane z chorobą astrocytów pomagają badaczom dowiedzieć się więcej na ich temat, mając nadzieję na odkrycie nowych możliwości leczenia.

2 -

Oligodendrocyty

Oligodendrocyty pochodzą z nerwowych komórek macierzystych. Słowo składa się z terminów greckich, które wszystkie razem oznaczają "komórki z kilkoma gałęziami". Ich głównym celem jest pomoc w szybszym przemieszczaniu się informacji wzdłuż aksonów.

Oligodendrocyty wyglądają jak spiczaste kulki. Na końcach ich kolców znajdują się białe, błyszczące membrany, które owijają się wokół aksonów na komórkach nerwowych. Ich celem jest stworzenie warstwy ochronnej, takiej jak plastikowa izolacja przewodów elektrycznych. Ta warstwa ochronna nosi nazwę osłonki mielinowej.

Pochwa nie jest jednak ciągła. Pomiędzy każdą membraną jest luka, która nazywa się "węzłem Ranviera", i jest to węzeł, który pomaga efektywnie rozprzestrzenić sygnały elektryczne wzdłuż komórek nerwowych. Sygnał faktycznie przeskakuje z jednego węzła na drugi, co zwiększa prędkość przewodzenia nerwu, a jednocześnie zmniejsza ilość energii potrzebnej do jej przesłania. Sygnały wzdłuż mielinowych nerwów mogą przemieszczać się tak szybko, jak 200 mil na sekundę.

Przy narodzinach masz tylko kilka mielinowanych aksonów, a ich ilość rośnie do około 25-30 lat. Uważa się, że mielinizacja odgrywa ważną rolę w inteligencji.

Oligodendrocyty zapewniają również stabilność i przenoszą energię z komórek krwi do aksonów.

Termin "osłonka mielinowa" może być ci znany ze względu na związek ze stwardnieniem rozsianym . W tej chorobie uważa się, że układ odpornościowy organizmu atakuje osłonki mielinowe, co prowadzi do dysfunkcji tych neuronów i upośledzenia funkcji mózgu. Urazy rdzenia kręgowego mogą również powodować uszkodzenie osłonek mielinowych.

Inne choroby, które uważa się za związane z dysfunkcją oligodendrocytów obejmują:

• Leukodystrofie
• Nowotwory zwane oligodendroglioma
• Schizofrenia
• Choroba afektywna dwubiegunowa

Niektóre badania sugerują, że oligodendrocyty mogą zostać uszkodzone przez glutaminian neuroprzekaźnika, który, oprócz innych funkcji, stymuluje obszary mózgu, dzięki czemu możesz skupić się i nauczyć nowych informacji. Jednak w wysokich stężeniach glutaminian jest uważany za "ekscytotoksynę", co oznacza, że ​​może nadmiernie stymulować komórki aż do śmierci.

3 -

Mikroglej

Jak sugeruje ich nazwa, mikrogleje to małe komórki glejowe. Działają one jako własny układ odpornościowy mózgu, który jest niezbędny, ponieważ BBB izoluje mózg od reszty ciała.

Mikrogleje są wyczulone na oznaki urazu i choroby. Kiedy go wykryją, atakują i zajmują się problemem - czy to oznacza usuwanie martwych komórek, czy pozbycie się toksyny lub patogenu.

Kiedy reagują na uraz, mikroglej powoduje stan zapalny w ramach procesu gojenia. W niektórych przypadkach, takich jak choroba Alzheimera , mogą one ulec hiperaktywacji i powodować zbyt duże stany zapalne. Uważa się, że prowadzi to do płytek amyloidowych i innych problemów związanych z chorobą.

Wraz z chorobą Alzheimera choroby, które mogą być związane z dysfunkcją mikrogleju, obejmują:

• Fibromialgia
• Przewlekły ból neuropatyczny
• Zaburzenia ze spektrum autyzmu
• Schizofrenia

Uważa się, że mikrogleje mają wiele innych zadań, w tym role związane z uczącą się plastycznością i prowadzące rozwój mózgu, w którym pełnią istotną funkcję sprzątania.

Nasze mózgi tworzą wiele połączeń między neuronami, które pozwalają im przekazywać informacje w tę iz powrotem. W rzeczywistości mózg tworzy o wiele więcej niż potrzebujemy, co nie jest efektywne. Mikrogleje wykrywają niepotrzebne synapsy i "przycinają" je, tak jak ogrodnik przycina krzewy różane, aby utrzymać je w zdrowiu.

Badania mikrogleju rzeczywiście rozwinęły się w ostatnich latach, prowadząc do coraz lepszego zrozumienia ich roli w zdrowiu i chorobie w ośrodkowym układzie nerwowym.

4 -

Komórki ependymalne

Komórki ependymalne są przede wszystkim znane z tworzenia błony zwanej wyściółczakiem, która jest cienką błoną wyściełającą centralny kanał rdzenia kręgowego i komory (przejścia) mózgu. Wytwarzają również płyn mózgowo-rdzeniowy .

Komórki wyściółki są niezwykle małe i ściśle ze sobą połączone, tworząc błony. Wewnątrz komory mają rzęski, które wyglądają jak małe włosy, które falują do przodu i do tyłu, aby krążenie płynu mózgowo-rdzeniowego.

Płyn mózgowo-rdzeniowy dostarcza składniki odżywcze i eliminuje produkty odpadowe z mózgu i kręgosłupa. Służy także jako poduszka i amortyzator pomiędzy mózgiem a czaszką. Jest to również ważne dla homeostazy twojego mózgu, co oznacza regulację jej temperatury i innych funkcji, które zapewniają jej funkcjonowanie w miarę możliwości.

Komórki wyściółki są również zaangażowane w BBB.

5 -

Promieniowa Glia

Uważa się, że glej krzyżowy jest rodzajem komórek macierzystych , co oznacza, że ​​tworzą inne komórki. W rozwijającym się mózgu są "rodzicami" neuronów, astrocytów i oligodendrocytów. Kiedy byłeś embrionem, zapewnili również rusztowanie dla rozwoju neuronów, dzięki długim włóknom, które kierują młode komórki mózgowe do miejsca, w którym tworzy się twój mózg.

Ich rola jako komórek macierzystych, szczególnie jako twórców neuronów, sprawia, że ​​są one przedmiotem badań nad naprawą uszkodzeń mózgu spowodowanych chorobą lub urazem.

Później wcielają się także w role neuroplastyczności.

6 -

Schwann Cells

Komórki Schwanna są nazwane od fizjologa Theodora Schwanna, który je odkrył. Działają one bardzo podobnie do oligodendrocytów, ponieważ zapewniają osłonki mielinowe dla aksonów, ale istnieją raczej w obwodowym układzie nerwowym (PNS) niż w OUN.

Jednak zamiast być centralną komórką z zakończonymi membraną ramionami, komórki Schwanna tworzą spirale bezpośrednio wokół aksonu. Węzły Ranviera leżą między nimi, tak jak robią to między błonami oligodendrocytów, i pomagają w przekazywaniu nerwów w ten sam sposób.

Komórki Schwanna są również częścią układu odpornościowego PNS. Kiedy komórka nerwowa jest uszkodzona, mają one zdolność do zjedzenia nerwowych aksonów i zapewnienia zabezpieczonej ścieżki dla utworzenia nowego aksonu.

Choroby z udziałem komórek Schwanna obejmują:

• Zespół Guillaina-Barre'a
• Choroba Charcota-Marie-Tootha
• Schwannomatosis
• Przewlekła zapalna polineuropatia demielinizacyjna
• Trąd

Przeprowadziliśmy obiecujące badania dotyczące przeszczepiania komórek Schwanna w przypadku uszkodzenia rdzenia kręgowego i innych rodzajów uszkodzenia nerwów obwodowych.

Komórki Schwanna są również zaangażowane w niektóre formy przewlekłego bólu. Ich aktywacja po uszkodzeniu nerwu może przyczynić się do dysfunkcji w rodzaju włókien nerwowych zwanych nocyceptorami , które wyczuwają czynniki środowiskowe, takie jak ciepło i zimno.

7 -

Komórki satelitarne

Komórki satelitarne biorą swoją nazwę od sposobu, w jaki otaczają pewne neurony, z kilkoma satelitami tworzącymi osłonę wokół powierzchni komórki. Właśnie zaczynamy się uczyć o tych komórkach, ale wielu badaczy uważa, że ​​są one podobne do astrocytów.

Głównym zadaniem komórek satelitarnych wydaje się być regulacja środowiska wokół neuronów, utrzymywanie równowagi chemicznej.

Neurony, które mają komórki satelitarne, tworzą coś, co nazywa się gangila, czyli skupiska komórek nerwowych w autonomicznym układzie nerwowym i układzie sensorycznym. Autonomiczny układ nerwowy reguluje narządy wewnętrzne, a system sensoryczny pozwala widzieć, słyszeć, wąchać, dotykać i smakować.

Komórki satelitarne dostarczają żywieniu neuronowi i absorbują toksyny metali ciężkich, takie jak rtęć i ołów, aby nie uszkodzić neuronów.

Uważa się także, że pomagają transportować kilka neuroprzekaźników i innych substancji, w tym:

• Glutaminian
• GABA
• Noradrenalina
• Adenozynotrifosforan
• Substancja P
• Kapsaicyna
• Acetylocholina

Podobnie jak mikroglej komórki satelitarne wykrywają i reagują na urazy i stany zapalne. Jednak ich rola w naprawie uszkodzeń komórek nie jest jeszcze dobrze poznana.

Komórki satelitarne są powiązane z przewlekłym bólem obejmującym uszkodzenie tkanek obwodowych, uszkodzenie nerwów i systemowe podwyższenie bólu (hiperalgezja), które może być wynikiem chemioterapii.

Słowo od

Wiele z tego, co wiemy, wierzymy lub podejrzewamy o komórki glejowe, to nowa wiedza. Te komórki pomagają nam zrozumieć, jak działa mózg i co się dzieje, gdy coś nie działa tak, jak powinno.

Jest pewne, że mamy dużo więcej do nauczenia się o glejach i prawdopodobnie zdobędziemy nowe metody leczenia niezliczonych chorób, gdy powiększy się nasza wiedza.

> Źródła:

> Gosselin RD, Suter MR, Ji RR, Decosterd I. Komórki glejowe i przewlekły ból. Neuroscientist. 2010 Październik; 16 (5): 519-31.

> Kriegstein A, Alvarez-Buylla A. Glejowa natura embrionalnych i dorosłych nerwowych komórek macierzystych. Coroczny przegląd neuronauki. 2009; 32: 149-84.

> Ohara PT, Vit JP, Bhargava A, Jasmin L. Dowód na rolę koneksyny 43 w bólu trójdzielnym przy użyciu interferencji RNA w Vivo. Dziennik neurofizjologii. 2008 grudzień; 100 (6): 3064-73.