Типови, функције и болести Глијалних ћелија

Тхе глијалне ћелије то су ћелије које штите неуроне и држе их заједно. Има више глијалних ћелија него неурони у нашем мозгу.

Глијалне ћелије се називају глија или глија. Термин "глија" потиче од грчког и значи "лепак". Зато се о временима говори као о "нервозном лепку".

Глијалне ћелије настављају да расту након рођења. Како старимо, њихов број се смањује. У ствари, глијалне ћелије пролазе кроз више промена од неурона.

Наиме, неке глијалне ћелије трансформишу своје обрасце експресије гена са годинама. На пример, који се гени активирају или деактивирају када достигне 80 година. Углавном се мењају у подручјима мозга као што су хипокампус (меморија) и субстантиа нигра (покрет). Чак и количина глијалних ћелија у свакој особи може се користити за закључивање њиховог узраста.

Главне разлике између неурона и глијалних ћелија су да оне не учествују директно у синапсама и електричним сигналима. Они су такође мањи од неурона и немају аксоне или дендрите.

Неурони имају веома висок метаболизам, али не могу да складиште хранљиве материје. Зато им је потребна стална залиха кисеоника и хранљивих материја. Ово је једна од функција коју обављају глијалне ћелије. Без њих би наши неурони умрли.

Студије су кроз историју биле фокусиране, практично, искључиво на неуроне. Међутим, глијалне ћелије имају многе важне функције које су раније биле непознате. На пример, недавно је откривено да они учествују у комуникацији између можданих ћелија, протока крви и интелигенције.

Међутим, постоји много тога што се може открити у глијалним ћелијама, јер ослобађају многе супстанце чије функције још нису познате и чини се да су повезане са различитим неуролошким патологијама.

Кратка историја глијалних ћелија

3. априла 1858. године Рудолф Вирцхов је најавио концепт неуроглије на конференцији на Институту за патологију Универзитета у Берлину. Ова конференција је била под називом "Спинал Цорд анд Браин". Вирцхов је говорио о глији као везивном ткиву мозга или "нервном цементу".

Ова конференција је објављена у књизи под називом "Целл Патхологи". Постала је једна од најутицајнијих медицинских публикација деветнаестог века. Захваљујући овој књизи, концепт неуроглиа се проширио широм света.

Године 1955., када је Алберт Ајнштајн умро, његов мозак је уклоњен да би га пажљиво проучио. За то су га складиштили у контејнеру пуном формалдехида. Научници су испитали резове у његовом мозгу покушавајући да одговоре на разлог својих изузетних способности.

Популарно је мишљење да је мозак био већи од нормалног, али није. Нити су пронашли више неурона на рачуну, нити су били већи.

После многих студија, крајем 1980-их открили су да је Ајнштајнов мозак имао већи број глијалних ћелија. Изнад свега, у структури која се зове асоцијативни кортекс. Ово је одговорно за тумачење информација. Учествујте у сложеним функцијама као што су меморија или језик.

Ово је изненадило научнике јер су одувек мислили да глијалне ћелије служе само за држање неурона заједно.

Истраживачи су дуго игнорисали глијалне ћелије због недостатка комуникације између њих. Уместо тога, неурони комуницирају кроз синапсу користећи акционе потенцијале. То јест, електрични импулси који се преносе између неурона за слање порука.

Међутим, глијалне ћелије не производе акционе потенцијале. Иако најновија сазнања показују да ове ћелије не размењују информације не електричним средствима, већ хемијским.

Осим тога, не само да комуницирају једни с другима, већ и са неуронима, побољшавајући информације које они преносе.

Функције

Главне функције глијалних ћелија су следеће:

- Држите везан за централни нервни систем. Ове ћелије се налазе око неурона и држе их фиксиране на месту.

- Глијалне ћелије ублажавају физичке и хемијске ефекте које остатак организма може имати на неуроне.

- Они контролишу проток нутријената и других хемикалија потребних да неурони међусобно размјењују сигнале.

- Они изолују неуроне од других, спречавајући мешање неуронских порука.

- Уклоните и неутрализирајте отпад неурона који су умрли.

- Они појачавају неуронске синапсе (везе). Неке студије су показале да ако нема глијалних ћелија неурони и њихове везе не успију. На пример, у студији са глодавцима, уочено је да сами неурони праве врло мало синапси.

Међутим, када су додали класу глијалних ћелија које се називају астроцити, количина синапси је значајно порасла и синаптичка активност се повећала 10 пута више.

Такође су открили да астроцити отпуштају супстанцу познату као тромбоспондин, која олакшава формирање неуронских синапси..

- Они доприносе обрезивању неурона. Када се развија наш нервни систем, створени су неурони и везе (синапси) да би се спасили.

У каснијој фази развоја, вишкови неурона и везе су изрезани, што је познато као неуронско обрезивање. Чини се да глијалне ћелије стимулишу овај задатак заједно са имунолошким системом.

Истина је да у неким неуродегенеративним болестима постоји патолошко обрезивање, због абнормалних функција глије. Ово се дешава, на пример, код Алцхајмерове болести.

- Они учествују у учењу, јер неке глијалне ћелије прекривају аксоне, формирајући супстанцу названу мијелин. Мијелин је изолатор који узрокује да нервни импулси путују већом брзином.

У окружењу у коме се учење стимулише, ниво мијелинизације неурона се повећава. Стога се може рећи да глијалне ћелије промовишу учење.

Типови глијалних ћелија

Постоје три типа глијалних ћелија у централном нервном систему одраслих. То су: астроцити, олигодендроцити и микроглијалне ћелије. Следеће, сваки од њих је описан.

Астроцити

Астроцит значи "ћелија у облику звезде". Налазе се у мозгу и кичменој мождини. Његова главна функција је да одржава, на различите начине, погодно хемијско окружење за неуроне за размену информација.

Поред тога, астроцити (који се називају и астроглиоцити) подржавају неуроне и елиминишу мождани отпад. Они такође служе за регулисање хемијског састава флуида који окружује неуроне (екстрацелуларна течност), апсорпцију или ослобађање супстанци.

Још једна функција астроцита је да храни неуроне. Нека продуљења астроцита (које можемо назвати и рукама звезде) су омотана око крвних судова, док се други простиру око одређених области неурона.

Ова структура привукла је пажњу познатог италијанског хистолога Цамилло Голги. Мислио је да је то због тога што су астроцити уносили хранљиве материје неуронима и одвојили се од отпада из крвних капилара..

Голги је 1903. предложио да хранљиве материје прелазе из крвних судова у цитоплазму астроцита, да би потом прешле на неуроне. Тренутно је потврђена Голгијева хипотеза. Ово је интегрисано са новим знањем.

На пример, утврђено је да астроцити примају глукозу из капилара и претварају је у лактат. То је хемикалија која се производи у првој фази метаболизма глукозе.

Лактат се ослобађа у екстрацелуларну течност која окружује неуроне ради апсорпције. Ова супстанца снабдева неуронима гориво које може да метаболише брже од глукозе.

Ове ћелије се могу кретати кроз централни нервни систем, ширећи и повлачећи своје екстензије, познате као псеудоподија ("лажна стопала"). Путују на сличан начин као и амебе. Када нађу неки отпад неурона, они га прождиру и пробављају. Овај процес се назива фагоцитоза.

Када се мора уништити велика количина оштећеног ткива, ове ћелије ће се умножити, производећи довољно нових ћелија да достигну циљ. Када се ткиво очисти, астроцити ће заузети празан простор формиран оквиром. Поред тога, специфична класа астроцита ће формирати ожиљно ткиво које запечати подручје.

Олигодендроцити

Овај тип глијалних ћелија подржава екстензије неурона (аксона) и производи мијелин. Миелин је супстанца која покрива аксоне тако што их изолује. Ово спречава ширење информација на оближње неуроне.

Миелин помаже да нервни импулси брже путују кроз аксон. Нису сви аксони прекривени мијелином.

Миелинизирани аксон подсећа на огрлицу са издуженим куглицама, јер мијелин се не дистрибуира континуирано. Уместо тога, дистрибуира се у низу сегмената, укључујући и непокривене делове..

Један олигодендроцит може произвести до 50 сегмената мијелина. Када се развије наш централни нервни систем, олигодендроцити продужују продужења која се затим више пута ваљане око комада аксона, чиме се стварају слојеви мијелина..

Делови који нису миелинизирани из аксона називају се Ранвиер нодули, по њиховом проналазачу.

Микроглијалне ћелије или микроглиоцити

То су најмање глијалне ћелије. Они такође могу да делују као фагоцити, тј. Ингестију и уништавање неуронског отпада. Друга функција коју развијају је заштита мозга, одбрана од вањских микроорганизама.

Дакле, игра важну улогу као компонента имуног система. Они су одговорни за упалне реакције које се јављају као одговор на повреду мозга.

Болести које погађају глијалне ћелије

Постоје бројне неуролошке болести које манифестују оштећења у овим ћелијама. Глија је повезана са поремећајима као што су дислексија, муцање, аутизам, епилепсија, проблеми са спавањем или хронични бол. Поред неуродегенеративних болести као што је Алцхајмерова болест или мултипла склероза.

Ево неких од њих:

- Мултипла склероза: то је неуродегенеративна болест у којој пацијентов имунолошки систем грешком напада мијелинске омотаче одређеног подручја.

- Амиотропна латерална склероза (АЛС): код ове болести постоји прогресивно разарање моторних неурона, изазивајући слабост говора, гутање и дисање који напредују.

Чини се да је један од фактора који су укључени у настанак ове болести уништавање глијалних ћелија које окружују моторне неуроне. Ово може објаснити разлог због којег дегенерација почиње у одређеном подручју и протеже се до сусједних подручја.

- Алцхајмерова болест: је неуродегенеративни поремећај карактеризиран опћим когнитивним оштећењем, углавном због дефицита меморије. Вишеструка истраживања указују да глијалне ћелије могу играти важну улогу у настанку ове болести.

Чини се да постоје промене у морфологији и функцијама глијалних ћелија. Астроцити и микроглија не испуњавају своје неуропротективне функције. Тако неурони остају подложни оксидативном стресу и ексцитотоксичности.

- Паркинсонова болест: ова болест је карактерисана моторичким проблемима услед дегенерације неурона који преносе допамин у области контроле мотора као што је супстанце нигра.

Изгледа да је овај губитак повезан са глијалним одговором, посебно микроглијом астроцита.

- Поремећаји аутистичног спектра: чини се да мозак дјеце са аутизмом има више волумена него код здраве дјеце. Утврђено је да ова дјеца имају више неурона у неким дијеловима мозга. Они такође имају више глијалних ћелија, што се може одразити на типичне симптоме ових поремећаја.

Поред тога, очигледно постоји квар микроглије. Као последица тога, ови пацијенти пате од неуроинфламације у различитим деловима мозга. То узрокује губитак синаптичких веза и смрт неурона. Можда је из тог разлога у овим пацијентима мање повезаности него што је нормално.

- Афективни поремећаји: У другим студијама, откривено је смањење броја глијалних ћелија повезаних са различитим поремећајима. На пример, Онгур, Древетс и Прице (1998) су показали да је дошло до смањења глијалних ћелија за 24% у мозгу пацијената који су претрпели афективне поремећаје.

Конкретно, у префронталном кортексу, код пацијената са великом депресијом, овај губитак је израженији код оних који су патили од биполарног поремећаја. Ови аутори сугеришу да губитак глијалних ћелија може бити разлог смањења активности виђеног у том подручју.

Постоје и многи други услови у којима су укључене глијалне ћелије. Тренутно се развија више истраживања како би се утврдила његова тачна улога у вишеструким болестима, углавном неуродегенеративних поремећаја.

Референце

1. Баррес, Б.А. (2008). Мистерија и магија глије: перспектива њихове улоге у здрављу и болести. Неурон, 60 (3), 430-440.
2. Царлсон, Н.Р. (2006). Физиологија понашања 8. Ед Мадрид: Пеарсон.
3. Дзамба, Д., Харантова, Л., Бутенко, О. & Андерова, М. (2016). Глијалне ћелије - кључни елементи Алзхеимерове болести. Цуррент Алзхеимер Ресеарцх, 13 (8), 894-911.
4. Глиа: Друге ћелије мозга. (15. септембар 2010.) Добављено из Браинфацтс: браинфацтс.орг.
5. Кеттенманн, Х., & Веркхратски, А. (2008). Неуроглиа: 150 година касније. Трендови у неурознаности, 31 (12), 653.
6. ,Нгур, Д., Древетс, В.Ц., анд Прице, Ј. Л. Редукција глија у субгенуалном префронталном кортексу код поремећаја расположења. Процеедингс оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенце, САД, 1998, 95, 13290-13295.
7. Пурвес Д, Аугустине Г.Ј., Фитзпатрицк Д., ет ал., Едиторс (2001). Неуросциенце. 2нд едитион. Сандерленд (МА): Синауер Ассоциатес.
8. Родригуез, Ј. И., & Керн, Ј.К. (2011). Докази о микроглијалној активацији у аутизму и његовој могућој улози у можданим повезивањима. Неурон глиа биологи, 7 (2-4), 205-213.
9. Сорек, Л., Росе, Ј., Сорек, Е., Харди, Ј., Трабзуни, Д., Цооксон, М.Р., ... & УК Браин Екпрессион Цонсортиум. (2017). Главни помаци у глијалном регионалном идентитету су транскрипцијски знак старења људског мозга. Целл Репортс, 18 (2), 557-570.
10. Вила, М., Јацксон-Левис, В., Гуеган, Ц., Теисманн, П., Цхои, Д.К., Тиеу, К., & Прзедборски, С. (2001). Улога глијалних ћелија у Паркинсоновој болести. Актуелно мишљење у неурологији, 14 (4), 483-489.
11. Зеидан-Цхулиа, Ф., Салмина, А.Б., Малиновскаиа, Н.А., Нода, М., Веркхратски, А., & Мореира, Ј.Ц. Ф. (2014). Глијална перспектива поремећаја аутистичног спектра. Неуросциенце & Биобехавиорал Ревиевс, 38, 160-172.