Glialinės ląstelės: tipai, funkcijos ir ligos

Glialinės ląstelės 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 sumažėja. 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 jie negali laikyti 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.

Vis dėlto 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 Rudolfas Virchovas paskelbė neuroglia koncepciją. Ši konferencija pavadinta „Spinal Cord and Brain“. Virchow kalbėjo apie Glia 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. Dalyvauja 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 bendrauja per sinapsią 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 medžiagomis.

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

Funkcijos

Pagrindinės gliuzo ląstelių funkcijos yra šios:

- Laikyti prie centrinės nervų sistemos. Šios ląstelės randamos aplink neuronus ir saugo jas tvirtai.

- Glielio ląstelės susilpnina fizinį ir cheminį poveikį, kurį organizmo likučiai gali turėti neuronams.

- Kontroliuoti maistinių medžiagų ir kitų cheminių medžiagų, reikalingų neuronams keistis signalais, srautą.

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

- Pašalinti ir neutralizuoti mirusių neuronų atliekas.

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

Tačiau, kai jie pridėjo klasės gliuzinių ląstelių, vadinamų astrocitais, skaičius žymiai padidėjo, o sinaptinis aktyvumas padidėjo 10 kartų.

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

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

Vėlesniame vystymosi etape perviršiniai neuronai ir jungtys supjaustomi, vadinama 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 mokymesi, nes kai kurios gliuzinės ląstelės padengia axonus ir sudaro medžiagą, vadinamą mieline. Myelin yra izoliatorius, kuris sukelia nervų impulsus judėti greičiau.

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 įvairiais būdais išlaikyti tinkamą neuronų cheminę aplinką keistis informacija.

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

Kita astrocitų funkcija yra maitinti neuronus. Kai kurie astrocitų pailgėjimai (kuriuos galima 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 keliavo iš kraujagyslių į astrocitų citoplazmą, o vėliau pereitų į neuronus. Šiuo metu patvirtinta Golgi hipotezė. Tai buvo integruota su naujomis žiniomis.

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

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 („netikros kojos“). Jie keliauja panašiai kaip ir amoebas. Kai jie suranda tam tikras neurono atliekas, 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 ašis, išskiriant jas. Tai užkerta kelią informacijai skleisti netoliese esančius neuronus.

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

Melinizuotas axonas 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 po to kartojami aplink axoną, taip gaminant mielino sluoksnius.

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. Tai yra atsakinga už uždegimines 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:

- Daugialypė 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 veiksnių, lemiančių šios ligos kilmę, yra gliuzinių ląstelių, kurios supa motorinius neuronus, sunaikinimas. Tai gali paaiškinti priežastį, kodėl degeneracija prasideda tam tikroje srityje ir tęsiasi iki gretimų teritorijų.

- Alzheimerio liga: tai 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 gliumininiu atsaku, ypač astrocitų mikrogliais.

- Autizmo spektro sutrikimai: atrodo, kad autizmo vaikų smegenys turi daugiau tūrio nei sveikų vaikų. Nustatyta, kad kai kuriuose smegenų plotuose šie vaikai 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. Kiti tyrimai parodė, kad mažėja gliuzinių ląstelių, susijusių su skirtingais sutrikimais. 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 atliekama daugiau tyrimų, siekiant nustatyti tikslią vaidmenį daugelyje ligų, daugiausia neurodegeneracinių sutrikimų.