Kaj so glialne celice in kaj počnejo?

Verjetno ste že slišali za sivo možgansko snov, ki jo sestavljajo celice, imenovane nevroni, toda manj znana vrsta možganskih celic tvori belo snov. Te imenujemo glialne celice.

Prvotno so verjeli, da glijske celice - imenovane tudi glija ali nevroglija - le zagotavljajo strukturno podporo. Beseda glia dobesedno pomeni "nevronsko lepilo".

Razmeroma nedavna odkritja so pokazala, da opravljajo vse vrste funkcij v možganih in živcih, ki tečejo po telesu. Kot rezultat, so raziskave eksplodirale in o njih smo se že veliko naučili. Kljub temu se je treba naučiti še veliko več.

Vrste glialnih celic

Glialne celice predvsem podpirajo nevrone. Pomislite na njih kot na pisarniško službo za vaš živčni sistem, skupaj z osebjem za vzdrževanje in vzdrževanje. Mogoče ne bodo opravljali velikih del, toda brez njih se ta velika dela ne bi nikoli končala.

Glijske celice so v več oblikah, od katerih vsaka opravlja posebne funkcije, ki zagotavljajo pravilno delovanje vaših možganov - ali ne, če imate bolezen, ki prizadene te pomembne celice.

Vaš centralni živčni sistem (CNS) sestavljajo možgani in živci hrbtenice.

V vašem CNS je pet vrst:

• Astrociti
• Oligodendrociti
• Microglia
• Ependimske celice
• Radialna glija

V perifernem živčevju (PNS), ki obsega živce na okončinah, stran od hrbtenice, imate tudi glijske celice. Obstajata dve vrsti glialnih celic:

• Schwannove celice
• Satelitske celice

Astrociti

Najpogostejša vrsta glijskih celic v osrednjem živčevju je astrocit, ki mu pravijo tudi astroglija. "Astro" del imena se nanaša na dejstvo, da so videti kot zvezde, projekcije pa gredo povsod.

Nekateri, imenovani protoplazmatski astrociti, imajo debele štrline z veliko vejami. Drugi, imenovani vlaknati astrociti, imajo dolge, vitke roke, ki se vejejo redkeje.

Protoplazmatski tip običajno najdemo med nevroni v sivi snovi, vlaknati pa običajno v beli snovi. Kljub tem razlikam opravljajo podobne funkcije.

Astrociti imajo več pomembnih nalog. Tej vključujejo:

• Oblikovanje krvno-možganske pregrade (BBB): BBB je podoben strogemu varnostnemu sistemu, saj prepušča snovi, ki naj bi bile v vaših možganih, hkrati pa preprečuje škodljive stvari. Ta sistem filtriranja je bistvenega pomena za ohranjanje možganov zdravih.
• Uravnavanje nevrotransmiterjev: Nevroni komunicirajo s kemičnimi selniki, imenovanimi nevrotransmiterji. Ko je sporočilo dostavljeno, nevrotransmiterji ostanejo, dokler jih astrociti ne reciklirajo. Ta postopek ponovnega privzema je tarča številnih zdravil, vključno z antidepresivi.
• Čiščenje: Astrociti očistijo tudi tisto, kar ostane, ko nevron umre, pa tudi odvečne kalijeve ione, ki so kemikalije, ki igrajo pomembno vlogo pri delovanju živcev.
• Uravnavanje pretoka krvi v možgane: da vaši možgani pravilno obdelujejo informacije, potrebujejo določeno količino krvi, ki gre v vsa različna področja. Aktivna regija dobi več kot neaktivna.
• Sinhronizacija aktivnosti aksonov: Aksoni so dolgi, niti podobni deli nevronov in živčnih celic, ki prevajajo elektriko za pošiljanje sporočil iz ene celice v drugo.
• Presnova možganske energije in homeostaza: Astrociti uravnavajo metabolizem v možganih s shranjevanjem glukoze iz krvi in ​​jo zagotavljajo kot gorivo za nevrone. To je ena najpomembnejših vlog.

Disfunkcija astrocitov je potencialno povezana s številnimi nevrodegenerativnimi boleznimi, vključno z:

• Amiotrofična lateralna skleroza (ALS ali Lou Gehrigova bolezen)
• Huntingtonova horea
• Parkinsonova bolezen

Živalski modeli bolezni, povezanih z astrociti, pomagajo raziskovalcem izvedeti več o njih z upanjem, da bodo odkrili nove možnosti zdravljenja.

Oligodendrociti

Oligodendrociti prihajajo iz nevronskih izvornih celic. Beseda je sestavljena iz grških izrazov, ki vse skupaj pomenijo "celice z več vejami". Njihov glavni namen je pomagati, da se informacije hitreje premikajo po aksonih.

Oligodendrociti izgledajo kot kroglice. Na konicah njihovih konic so bele, sijoče membrane, ki se ovijejo okoli aksonov na živčnih celicah. Njihov namen je oblikovanje zaščitne plasti, kot je plastična izolacija na električnih žicah. Ta zaščitna plast se imenuje mielinska ovojnica.

Vendar plašč ni neprekinjen. Med vsako membrano, ki se imenuje "Ranvierjevo vozlišče", obstaja vrzel, ki pa pomaga, da se električni signali učinkovito širijo vzdolž živčnih celic.

Signal dejansko poskakuje od enega vozlišča do drugega, kar poveča hitrost prevodnosti živca, hkrati pa zmanjša, koliko energije je potrebno za njegov prenos. Signali vzdolž mieliniranih živcev lahko potujejo tudi 200 milj na sekundo.

Ob rojstvu imate le nekaj mieliniranih aksonov in njihova količina narašča, dokler niste stari približno 25 do 30 let. Verjame se, da ima mielinizacija pomembno vlogo pri inteligenci.Oligodendrociti zagotavljajo tudi stabilnost in prenašajo energijo iz krvnih celic v aksone.

Izraz "mielinska ovojnica" vam je morda znan zaradi povezave z multiplo sklerozo. Pri tej bolezni verjamejo, da imunski sistem telesa napada mielinske ovojnice, kar vodi do motenj v delovanju teh nevronov in motenega delovanja možganov. Poškodbe hrbtenjače lahko povzročijo tudi poškodbe mielinskih ovojev.

Druge bolezni, za katere se domneva, da so povezane z disfunkcijo oligodendrocitov, vključujejo:

• Levkodistrofije
• Tumorji, imenovani oligodendrogliomi
• Shizofrenija
• Bipolarna motnja

Nekatere raziskave kažejo, da lahko oligodendrocite poškoduje nevrotransmiter glutamat, ki med drugimi funkcijami stimulira področja možganov, da se lahko osredotočite in naučite novih informacij. Vendar pa glutamat v visokih koncentracijah velja za "ekscitotoksin", kar pomeni, da lahko preveč stimulira celice, dokler ne odmrejo.

Microglia

Kot že ime pove, so mikroglije drobne glijske celice. Delujejo kot lasten namenski imunski sistem možganov, kar je potrebno, saj BBB izolira možgane od ostalega telesa.

Microglia so pozorne na znake poškodb in bolezni. Ko ga odkrijejo, se napolnijo in rešijo težavo - pa naj to pomeni odstranjevanje odmrlih celic ali odpravo toksina ali patogena.

Ko se odzovejo na poškodbo, mikroglija povzroči vnetje kot del zdravljenja. V nekaterih primerih, na primer pri Alzheimerjevi bolezni, se lahko hiper aktivirajo in povzročijo preveč vnetja, kar vodi do amiloidnih oblog in drugih težav, povezanih z boleznijo.

Skupaj z Alzheimerjevo boleznijo bolezni, ki so lahko povezane z mikroglialno disfunkcijo, vključujejo:

• Fibromialgija
• Kronična nevropatska bolečina
• Motnje spektra avtizma
• Shizofrenija

Verjamejo, da ima Microglia še veliko delovnih mest, vključno z vlogo pri plastičnosti, povezani z učenjem, in usmerjanjem razvoja možganov, pri čemer imajo pomembno funkcijo gospodinjstva.

Naši možgani ustvarjajo veliko povezav med nevroni, ki jim omogočajo posredovanje informacij naprej in nazaj. Pravzaprav jih možgani ustvarijo veliko več, kot jih potrebujemo, kar pa ni učinkovito. Microglia zazna nepotrebne sinapse in jih "obreže", tako kot vrtnar obreže rožni grm, da ostane zdrav.

Raziskave mikroglij so se v zadnjih letih resnično zagnale, kar je privedlo do vedno večjega razumevanja njihove vloge tako na področju zdravja kot bolezni osrednjega živčevja.

Ependimalne celice

Ependimske celice so znane predvsem po tem, da tvorijo membrano, imenovano ependim, ki je tanka membrana, ki obdaja osrednji kanal hrbtenjače in možganske prekale (prehode). Ustvarjajo tudi cerebrospinalno tekočino in so vključeni v BBB.

Ependimske celice so izredno majhne in se tesno poravnajo, da tvorijo membrano. Znotraj prekatov imajo trepalnice, ki so videti kot majhne dlačice, ki mahajo naprej in nazaj, da bi cerebrospinalna tekočina krožila.

Cerebrospinalna tekočina dovaja hranila v možgane in hrbtenico in jih odstranjuje. Služi tudi kot blazina in blažilec udarcev med možgani in lobanjo. Pomemben je tudi za homeostazo vaših možganov, kar pomeni, da uravnavate njegovo temperaturo in druge funkcije, ki omogočajo čim boljše delovanje.

Radialna glija

Verjamejo, da so radialne glije vrsta izvornih celic, kar pomeni, da ustvarjajo druge celice. V možganih v razvoju so "starši" nevronov, astrocitov in oligodendrocitov.

Ko ste bili zarodek, so ponujali tudi odre za razvoj nevronov, zahvaljujoč dolgim ​​vlaknom, ki vodijo mlade možganske celice, ko se tvorijo vaši možgani.

Njihova vloga izvornih celic, zlasti kot ustvarjalcev nevronov, jih osredotoča na raziskave, kako popraviti možganske poškodbe zaradi bolezni ali poškodb. Kasneje v življenju igrajo vloge tudi v nevroplastičnosti.

Schwannove celice

Schwannove celice so poimenovane po fiziologu Theodorju Schwannu, ki jih je odkril. Delujejo podobno kot oligodendrociti, saj zagotavljajo mielinske ovojnice za aksone, vendar obstajajo v perifernem živčnem sistemu (PNS) in ne v CNS.

Namesto da bi bile Schwannove celice osrednja celica z ročicami z membransko konico, tvorijo spirale neposredno okoli aksona. Ranvierjeva vozlišča ležijo med njimi, tako kot med membranami oligodendrocitov, in na enak način pomagajo pri prenosu živcev.

Schwannove celice so tudi del imunskega sistema PNS. Ko je živčna celica poškodovana, lahko v bistvu pojedo aksone živca in zagotovijo zaščiteno pot za nastanek novega aksona.

Bolezni, ki vključujejo Schwannove celice, vključujejo:

• Guillain-Barrejev sindrom
• Charcot-Marie-Tooth bolezen
• Švannomatoza
• Kronična vnetna demielinizirajoča polinevropatija
• Gobavost

Imeli smo nekaj obetavnih raziskav o presaditvi Schwannovih celic za poškodbe hrbtenjače in druge vrste poškodb perifernih živcev.

Schwannove celice so vpletene tudi v nekatere oblike kronične bolečine. Njihova aktivacija po poškodbi živca lahko prispeva k disfunkciji vrste živčnih vlaken, imenovanih nociceptorji, ki zaznavajo okoljske dejavnike, kot sta toplota in mraz.

Satelitske celice

Satelitske celice so ime dobile po načinu, kako obkrožajo določene nevrone, pri čemer več satelitov tvori ovoj okoli celične površine. Šele začenjamo spoznavati te celice, vendar mnogi raziskovalci verjamejo, da so podobne astrocitom.

Satelitne celice najdemo v perifernem živčnem sistemu, v nasprotju z astrociti, ki jih najdemo v centralnem živčnem sistemu. Zdi se, da je glavni namen satelitskih celic uravnavanje okolja okoli nevronov in vzdrževanje ravnovesja kemikalij.

Nevroni, ki imajo satelitske celice, tvorijo gangilo, ki je skupek živčnih celic v avtonomnem živčnem sistemu in senzoričnem sistemu. Avtonomni živčni sistem uravnava vaše notranje organe, medtem ko je vaš senzorični sistem tisti, ki vam omogoča, da vidite, slišite, vohate, se dotikate, čutite in okusite.

Satelitske celice nevronu dovajajo prehrano in absorbirajo toksine težkih kovin, kot sta živo srebro in svinec, da ne bi poškodovali nevronov. Tako kot mikroglija tudi satelitske celice zaznajo in se odzovejo na poškodbe in vnetja. Vendar njihova vloga pri sanaciji poškodb celic še ni dobro razumljena.

Prav tako naj bi pomagali pri prevozu več nevrotransmiterjev in drugih snovi, med drugim:

• Glutamat
• GABA
• Noradrenalin
• Adenozin trifosfat
• Snov P
• Kapsaicin
• Acetilholin

Satelitske celice so povezane s kronično bolečino, ki vključuje poškodbe perifernega tkiva, poškodbe živcev in sistemsko povečanje bolečine (hiperalgezija), ki je lahko posledica kemoterapije.

Beseda iz zelo dobrega

Veliko tega, kar vemo, verjamemo ali sumimo o glijskih celicah, je novo znanje. Te celice nam pomagajo razumeti, kako delujejo možgani in kaj se dogaja, ko stvari ne delujejo tako, kot bi morale.

Gotovo je, da se moramo o gliji naučiti še veliko več, in verjetno bomo dobili nove načine zdravljenja neštetih bolezni, ko bo naš bazen znanja naraščal.