Glialinių ląstelių tipai, funkcijos ir ligos

The gliuzinės ląstelės jie yra pagalbinės ląstelės, kurios apsaugo neuronus ir palaiko juos kartu. Mūsų smegenyse yra daugiau gliuzinių ląstelių nei neuronai.

Glialinių ląstelių rinkinys vadinamas glia arba glia. Terminas "glia" kilęs iš graikų ir reiškia "klijus". Štai kodėl laikai kalba apie „nervų klijus“.

Gimimo ląstelės ir toliau auga po gimimo. Senstant jų skaičius mažėja. Tiesą sakant, gliuzinės ląstelės vyksta daugiau nei neuronai.

Konkrečiai, kai kurios gliuzinės ląstelės transformuoja savo geno ekspresijos modelius su amžiumi. Pavyzdžiui, kokie genai yra aktyvuoti arba išjungti, kai pasiekia 80 metų. Jie daugiausia keičiasi smegenų srityse, pvz., Hipokampe (atmintyje) ir materia nigra (judėjimas). Jų amžiaus nustatymui gali būti naudojamas net ir kiekvieno žmogaus ląstelių kiekis.

Pagrindiniai skirtumai tarp neuronų ir gliuzinių ląstelių yra tai, kad pastarieji tiesiogiai nedalyvauja sinapse ir elektriniuose signaluose. Jie taip pat yra mažesni už neuronus ir neturi aksonų ar dendritų.

Neuronai turi labai aukštą metabolizmą, tačiau negali išsaugoti maistinių medžiagų. Štai kodėl jiems reikia nuolatinio deguonies ir maistinių medžiagų tiekimo. Tai viena iš funkcijų, kurias atlieka gliuzinės ląstelės. Be jų, mūsų neuronai mirs.

Istorijos studijos sutelkė dėmesį į neuronus. Tačiau gliuzinės ląstelės turi daug svarbių funkcijų, kurios anksčiau nebuvo žinomos. Pavyzdžiui, neseniai buvo nustatyta, kad jie dalyvauja ryšiuose tarp smegenų ląstelių, kraujo tekėjimo ir žvalgybos.

Tačiau yra daugybė glijų ląstelių, nes jos išleidžia daug medžiagų, kurių funkcijos dar nėra žinomos ir yra susijusios su skirtingomis neurologinėmis patologijomis..

Trumpa glialinių ląstelių istorija

1858 m. Balandžio 3 d. Berlyno universiteto Patologijos institute vykusioje konferencijoje Rudolf Virchow paskelbė neuroglia koncepciją. Ši konferencija pavadinta „Spinal Cord and Brain“. Virchow kalbėjo apie gliaus kaip smegenų jungiamąjį audinį arba „nervų cementą“..

Ši konferencija buvo paskelbta knygoje „Ląstelių patologija“. Jis tapo vienu įtakingiausių XIX a. Medicinos leidinių. Šios knygos dėka, neuroglia koncepcija išplito visame pasaulyje.

1955 m., Kai mirė Albertas Einšteinas, jo smegenys buvo pašalintos, kad būtų atidžiai ištirta. Dėl to jie laikomi talpykloje, pilnoje formaldehido. Mokslininkai ištyrė smegenų gabalus, siekdami atsakyti į jo išskirtinių gebėjimų priežastis.

Visuotinis įsitikinimas yra tas, kad smegenys buvo didesnės nei įprasta, bet ne. Nei jie nerado daugiau paskyros neuronų, nei jie buvo didesni.

Po daugelio tyrimų, 1980-ųjų pabaigoje, jie nustatė, kad Einšteino smegenys turėjo daugiau gliuzinių ląstelių. Visų pirma, struktūroje, vadinamoje asociatyvia žieve. Tai yra atsakinga už informacijos aiškinimą. Dalyvaukite sudėtingose ​​funkcijose, tokiose kaip atmintis ar kalba.

Tai nustebino mokslininkus, nes jie visada manė, kad gliuzinės ląstelės tik palaikė neuronus kartu.

Mokslininkai ilgą laiką ignoravo gliuzines ląsteles, nes jų tarpusavio bendravimas buvo nepakankamas. Vietoj to, neuronai per sinapsią bendrauja naudodami veiksmų potencialus. Tai yra, elektriniai impulsai, perduodami tarp neuronų siųsti pranešimus.

Tačiau glialinės ląstelės nesukuria veiksmų potencialų. Nors naujausi rezultatai rodo, kad šios ląstelės keičiasi informacija ne elektrinėmis priemonėmis, bet cheminėmis.

Be to, ne tik bendrauja vieni su kitais, bet ir su neuronais, gerinant pastarosios perduodamą informaciją.

Funkcijos

Pagrindinės gliuzo ląstelių funkcijos yra šios:

- Laikykite prie centrinės nervų sistemos. Šios ląstelės yra aplink neuronus ir saugo jas tvirtai.

- Glialinės ląstelės susilpnina fizinį ir cheminį poveikį, kurį gali turėti kiti organizmo neuronai.

- Jie kontroliuoja maistinių medžiagų ir kitų cheminių medžiagų srautą, reikalingą neuronams keistis signalais.

- Jie išskiria neuronus iš kitų, užkertant kelią nervų pranešimams.

- Pašalinkite ir neutralizuokite mirusių neuronų atliekas.

- Jie sustiprina neuronų sinapses (jungtis). Kai kurie tyrimai parodė, kad jei nėra gliuzinių ląstelių neuronų ir jų jungtis nepavyksta. Pavyzdžiui, atliekant tyrimą su graužikais pastebėta, kad neuronai patys padarė labai nedaug sinapsių.

Tačiau, kai jie pridėjo gliaulių ląstelių klasę, vadinamą astrocitais, sinapsų kiekis žymiai padidėjo, o sinaptinis aktyvumas padidėjo 10 kartų.

Jie taip pat nustatė, kad astrocitai išleidžia medžiagą, vadinamą trombospondinu, kuris palengvina neuronų sinapsių susidarymą..

- Jie prisideda prie neuronų genėjimo. Kai vystosi nervų sistema, sukuriami neuronai ir jungtys (sinapsės).

Vėlesniame vystymosi etape pašalinami neuronai ir jungtys, kurios vadinamos neuronų genėjimu. Atrodo, kad glialinės ląstelės skatina šią užduotį kartu su imunine sistema.

Tiesa, kad kai kuriose neurodegeneracinėse ligose yra patologinis genėjimas, dėl nenormalių glia funkcijų. Tai atsitinka, pavyzdžiui, Alzheimerio liga.

- Jie dalyvauja mokymosi procese, nes kai kurios gliuzinės ląstelės padengia axonus, sudarančios medžiagą, vadinamą mieline. Myelin yra izoliatorius, kuris sukelia nervų impulsus judėti didesniu greičiu.

Aplinkoje, kurioje skatinamas mokymasis, padidėja nervų neuronų lygis. Todėl galima teigti, kad gliuzinės ląstelės skatina mokymąsi.

Glialinių ląstelių tipai

Suaugusiųjų centrinėje nervų sistemoje yra trijų tipų gliuzų ląstelės. Tai yra: astrocitai, oligodendrocitai ir mikroglijos ląstelės. Toliau kiekvienas iš jų yra aprašytas.

Astrocitai

Astrocitas reiškia "ląstelė žvaigždės forma". Jie randami smegenyse ir nugaros smegenyse. Jos pagrindinė funkcija yra palaikyti įvairiais būdais tinkamą cheminę aplinką neuronams keistis informacija.

Be to, astrocitai (dar vadinami astrogliocitais) palaiko neuronus ir pašalina smegenų atliekas. Jie taip pat padeda reguliuoti cheminę sudėties skystį, esančią aplink neuronus (ekstraląstelinį skystį), absorbuojančias ar atpalaiduojančias medžiagas..

Kita astrocitų funkcija yra maitinti neuronus. Kai kurie astrocitų pailgėjimai (kuriuos galime vadinti žvaigždės rankomis) yra apvynioti aplink kraujagysles, o kiti - aplink tam tikras neuronų sritis..

Ši struktūra atkreipė dėmesį į garsiąją italų histologą Camillo Golgi. Jis manė, kad tai buvo todėl, kad astrocitai įvedė maistines medžiagas neuronams ir atsiskyrė nuo kraujo kapiliarų atliekų..

1903 m. Golgi pasiūlė, kad maistinės medžiagos iš kraujagyslių nukreiptos į astrocitų citoplazmą, o vėliau perduodamos neuronams. Šiuo metu patvirtinta „Golgi“ hipotezė. Tai buvo integruota su naujomis žiniomis.

Pavyzdžiui, nustatyta, kad astrocitai gauna gliukozę iš kapiliarų ir paverčia juos laktatu. Tai cheminė medžiaga, kuri gaminama pirmuoju gliukozės metabolizmo etapu.

Laktatas išsiskiria į ekstraląstelinį skystį, kuris supa neuronus absorbcijai. Ši medžiaga tiekia neuronus kurui, kurį jie gali metabolizuoti greičiau nei gliukozė.

Šios ląstelės gali judėti visoje centrinėje nervų sistemoje, pailgindamos ir traukdamos savo pailgėjimus, vadinamus pseudopodija („klaidinga koja“). Jie keliauja panašiai kaip ir amoebas. Kai jie suranda tam tikrą neurono atlieką, jie jį išblaško ir virškina. Šis procesas vadinamas fagocitoze.

Kai reikia sunaikinti didelį kiekį pažeistų audinių, šios ląstelės daugės, kad pasiektų pakankamai naujų ląstelių. Išvalius audinį, astrocitai užims tuščią erdvę, kurią sudaro pagrindas. Be to, tam tikra astrocitų klasė sudarys randų audinį, kuris užplombuos plotą.

Oligodendrocitai

Šis gliuzinės ląstelės tipas palaiko neuronų (axonų) išplėtimą ir gamina mieliną. „Myelin“ yra medžiaga, apimanti axonus, išskiriant juos. Tai užkerta kelią informacijai skleisti netoliese esančius neuronus.

Myelin padeda nervų impulsams judėti greičiau per axoną. Ne visi axonai yra padengti mieline.

Melinizuotas axonas yra panašus į karolį su pailgomis granulėmis, nes mielinas nepertraukiamai pasiskirsto. Atvirkščiai, jis platinamas daugelyje segmentų, įskaitant nepadengtas dalis..

Vienas oligodendrocitas gali gaminti iki 50 mielino segmentų. Kai išsivysto mūsų centrinė nervų sistema, oligodendrocitai gamina pailgėjimus, kurie vėliau kartojami aplink axono gabalą, todėl susidaro mielino sluoksniai..

Dalys, kurios nėra myelinizuotos iš axono, yra vadinamos Ranvier mazgeliais, jų atradėjas.

Mikroglijos ląstelės arba mikrogliocitai

Jie yra mažiausios gliuzo ląstelės. Jie taip pat gali veikti kaip fagocitai, ty nuriję ir naikinant neuronų atliekas. Kita jų sukurta funkcija yra smegenų apsauga, ją ginant nuo išorinių mikroorganizmų.

Taigi jis vaidina svarbų vaidmenį kaip imuninės sistemos komponentas. Jie yra atsakingi už uždegimo reakcijas, kurios atsiranda reaguojant į smegenų sužalojimą.

Ligos, turinčios įtakos gliuzinėms ląstelėms

Yra daug neurologinių ligų, kurios akivaizdžiai pažeidžia šias ląsteles. Glia buvo siejama su sutrikimais, tokiais kaip disleksija, stostymas, autizmas, epilepsija, miego sutrikimai ar lėtinis skausmas. Be neurodegeneracinių ligų, tokių kaip Alzheimerio liga arba išsėtinė sklerozė.

Štai keletas iš jų:

- Išsėtinė sklerozė: tai neurodegeneracinė liga, kai paciento imuninė sistema klaidingai atakuoja tam tikros srities mielino apvalkalus.

- Amyotrofinė lateralinė sklerozė (ALS): šioje ligoje yra progresyvus motorinių neuronų naikinimas, sukeliantis raumenų silpnumo kalbos problemas, rijimą ir kvėpavimą..

Atrodo, kad vienas iš šio ligos atsiradimo veiksnių yra motorinių neuronų aplinkinių glialinių ląstelių naikinimas. Tai gali paaiškinti priežastį, kodėl degeneracija prasideda tam tikroje srityje ir tęsiasi iki gretimų teritorijų.

- Alzheimerio liga: yra neurodegeneracinis sutrikimas, kuriam būdingas bendras kognityvinis sutrikimas, daugiausia dėl atminties trūkumo. Keli tyrimai rodo, kad gliuzinės ląstelės gali vaidinti svarbų vaidmenį šios ligos kilmei.

Atrodo, kad yra pokyčių glialinių ląstelių morfologijoje ir funkcijose. Astrocitai ir mikroglijos nevykdo savo neuroprotekcijos funkcijų. Taigi neuronai išlieka oksidacinio streso ir eksitotoksiškumo.

- Parkinsono liga: šiai ligai būdingos motorinės problemos, atsirandančios dėl neuronų, kurie perduoda dopaminą į motorines kontrolės sritis, pvz., materia nigra, degeneracijos..

Atrodo, kad šis praradimas yra susijęs su glialiniu atsaku, ypač astrocitų mikrogliais.

- Autizmo spektro sutrikimai: atrodo, kad autizmu sergančių vaikų smegenys turi daugiau tūrio nei sveikų vaikų. Nustatyta, kad šie vaikai kai kuriose smegenų vietose turi daugiau neuronų. Jie taip pat turi daugiau gliuzinių ląstelių, kurios gali atsispindėti tipiškuose šių sutrikimų simptomuose.

Be to, matyt, yra mikroglijos gedimas. Todėl šie pacientai kenčia nuo neuroinflammacijos skirtingose ​​smegenų dalyse. Tai sukelia sinaptinių ryšių ir neuronų mirties praradimą. Galbūt dėl ​​šios priežasties šiems pacientams yra mažiau ryšio nei įprastai.

- Afektiniai sutrikimai: Kituose tyrimuose nustatyta, kad sumažėjo gliuzinių ląstelių, susijusių su skirtingais sutrikimais, skaičius. Pavyzdžiui, „Öngur“, „Drevets and Price“ (1998) parodė, kad smegenų ląstelių smegenų ląstelėse sumažėjo 24 proc..

Konkrečiai, prefrontalinėje žievėje, pacientams, sergantiems didele depresija, šis praradimas yra ryškesnis tiems, kurie sirgo bipoliniu sutrikimu. Šie autoriai teigia, kad gliuzinių ląstelių praradimas gali būti priežastis, dėl kurios sumažėjo aktyvumas šioje srityje.

Yra daug kitų sąlygų, kuriose dalyvauja gliuzinės ląstelės. Šiuo metu rengiama daugiau tyrimų, siekiant nustatyti tikslią vaidmenį daugelyje ligų, daugiausia neurodegeneracinių sutrikimų.

Nuorodos

1. Barres, B. A. (2008). Glia slėpinys ir magija: perspektyva apie jų vaidmenį sveikatos ir ligų srityje. Neuron, 60 (3), 430-440.
2. Carlson, N.R. (2006). Elgesio fiziologija 8. Ed. Madridas: Pearson.
3. Dzamba, D., Harantova, L., Butenko, O., ir Anderova, M. (2016). Glialinės ląstelės - pagrindiniai Alzheimerio ligos elementai. Dabartinis Alzheimer Research, 13 (8), 894-911.
4. Glia: kitos smegenų ląstelės. (2010 m. Rugsėjo 15 d.). Gauta iš „Brainfacts“: „brainfacts.org“.
5. Kettenmann, H., & Verkhratsky, A. (2008). Neuroglia: po 150 metų. Nanomokslų tendencijos, 31 (12), 653.
6. Óngür, D., Drevets, W. C. ir Price, J. L. Gedimų mažinimas subgenualinėje prefrono žievėje, esant nuotaikos sutrikimams. Nacionalinės mokslų akademijos darbai, 1998, 95, 13290-13295.
7. Purves D, Augustinas G.J., Fitzpatrick D. ir kt., Editors (2001). Neurologija. 2-asis leidimas. „Sunderland“ (MA): „Sinauer Associates“.
8. Rodriguez, J. I., ir Kern, J. K. (2011). Mikroglijos aktyvacijos autizmo srityje įrodymas ir jo galimas vaidmuo smegenų sąveikoje. Neuron glia biologija, 7 (2-4), 205-213.
9. Soreq, L., Rose, J., Soreq, E., Hardy, J., Trabzuni, D., Cookson, M.R., ... & UK Brain Expression Consortium. (2017). Pagrindiniai „Glial Regional Identity“ pokyčiai yra transkripcinis žmogaus smegenų senėjimo požymis. Cell Reports, 18 (2), 557-570.
10. Vila, M., Jackson-Lewis, V., Guégan, C., Teismann, P., Choi, D. K., Tieu, K., & Przedborski, S. (2001). Glialinių ląstelių vaidmuo Parkinsono liga. Dabartinė nuomonė neurologijoje, 14 (4), 483-489.
11. Zeidán-Chuliá, F., Salmina, A.B., Malinovskaya, N.A., Noda, M., Verkhratsky, A. ir Moreira, J.C. F. (2014). Autizmo spektro sutrikimų glialinė perspektyva. Neurochcience & Biobehavioral Reviews, 38, 160-172.