Vrste, funkcije i bolesti glijalnih stanica

glijalne stanice to su stanice za podršku koje štite neurone i drže ih zajedno. Postoji više glijalnih stanica od neurona u našem mozgu.

Skup glialnih stanica naziva se glija ili glija. Izraz "glia" dolazi iz grčkog i znači "ljepilo". Zato se o vremenima govori kao o "živčanom ljepilu"..

Glijalne stanice nastavljaju rasti nakon rođenja. Kako starimo, njihov se broj smanjuje. Zapravo, glijalne stanice prolaze kroz više promjena nego neuroni.

Specifično, neke glijalne stanice transformiraju svoje obrasce ekspresije gena s dobi. Na primjer, koji se geni aktiviraju ili deaktiviraju kada dosegne 80 godina. Uglavnom se mijenjaju u područjima mozga kao što su hipokampus (memorija) i substantia nigra (pokret). Čak i količina glijalnih stanica u svakoj osobi može se koristiti za zaključivanje njihove dobi.

Glavne razlike između neurona i glialnih stanica su u tome što potonje ne sudjeluju izravno u sinapsama i električnim signalima. Oni su također manji od neurona i nemaju aksona ili dendrita.

Neuroni imaju vrlo visok metabolizam, ali ne mogu pohranjivati ​​hranjive tvari. Zato im treba stalna opskrba kisikom i hranjivim tvarima. To je jedna od funkcija koju obavljaju glijalne stanice. Bez njih bi naši neuroni umrli.

Istraživanja su kroz povijest bila usmjerena, praktički, isključivo, na neurone. Međutim, glija stanice imaju mnoge važne funkcije koje su prije bile nepoznate. Na primjer, nedavno je otkriveno da sudjeluju u komunikaciji između moždanih stanica, protoka krvi i inteligencije.

Međutim, postoji mnogo toga što se može otkriti u glijalnim stanicama, jer oslobađaju mnoge tvari čije funkcije još nisu poznate i čini se da su povezane s različitim neurološkim patologijama.

Kratka povijest glijalnih stanica

3. travnja 1858. godine Rudolf Virchow je na konferenciji na Institutu za patologiju Sveučilišta u Berlinu najavio koncept neuroglia. Ova konferencija bila je pod nazivom "Kičmena moždina i mozak". Virchow je govorio o gliji kao vezivnom tkivu mozga ili o "živčanom cementu".

Ova konferencija objavljena je u knjizi pod nazivom "Stanična patologija". Postala je jedna od najutjecajnijih medicinskih publikacija 19. stoljeća. Zahvaljujući ovoj knjizi, pojam neuroglia se proširio diljem svijeta.

Godine 1955., kada je Albert Einstein umro, njegov je mozak uklonjen kako bi ga dobro proučio. Za to su ga pohranili u posudu punu formaldehida. Znanstvenici su ispitali rezove u njegovom mozgu pokušavajući odgovoriti na razlog svojih izuzetnih sposobnosti.

Popularno je uvjerenje da je mozak veći od normalnog, ali nije. Niti su pronašli više neurona na računu, niti su bili veći.

Nakon mnogih studija, krajem 1980-ih otkrili su da je Einsteinov mozak imao veći broj glijalnih stanica. Iznad svega, u strukturi koja se naziva asocijativni korteks. To je odgovorno za tumačenje informacija. Sudjelujte u složenim funkcijama kao što su memorija ili jezik.

To je iznenadilo znanstvenike jer su oduvijek smatrali da glijalne stanice služe samo za održavanje neurona zajedno.

Istraživači su dugo ignorirali glijalne stanice zbog nedostatka komunikacije između njih. Umjesto toga, neuroni komuniciraju kroz sinapsu pomoću akcijskih potencijala. To su električni impulsi koji se prenose između neurona radi slanja poruka.

Međutim, glijalne stanice ne proizvode akcijske potencijale. Iako najnovija saznanja pokazuju da te stanice ne razmjenjuju informacije ne električnim sredstvima, nego kemijskim.

Osim toga, ne samo da komuniciraju jedni s drugima nego i s neuronima, pojačavajući informacije koje potonji prenose.

funkcije

Glavne funkcije glijalnih stanica su sljedeće:

- Držite vezan za središnji živčani sustav. Ove se stanice nalaze oko neurona i drže ih fiksne na mjestu.

- Glijalne stanice umanjuju fizikalne i kemijske učinke koje ostatak organizma može imati na neurone.

- Oni kontroliraju protok hranjivih tvari i drugih kemikalija potrebnih da neuroni međusobno razmjenjuju signale.

- Oni izoliraju neurone od drugih, sprječavajući miješanje neuronskih poruka.

- Uklonite i neutralizirajte otpad neurona koji su umrli.

- Oni pojačavaju neuronske sinapse (veze). Neke studije su pokazale da ako ne postoje neuroni glijalnih stanica i njihove veze ne uspiju. Na primjer, u studiji s glodavcima, uočeno je da neuroni sami po sebi čine vrlo malo sinapsi.

Međutim, kada su dodali klasu glijalnih stanica zvanih astrociti, količina sinapsi se značajno povećala, a sinaptička aktivnost povećala se 10 puta više.

Također su otkrili da astrociti oslobađaju tvar poznatu kao trombospondin, koja olakšava stvaranje neuronskih sinapsi..

- Oni pridonose obrezivanju neurona. Kada se razvija naš živčani sustav, stvaraju se neuroni i veze (sinapsi) kako bi ih se štedilo.

U kasnijoj fazi razvoja, viškovi neurona i veze su izrezani, što je poznato kao rezanje neurona. Čini se da glijalne stanice stimuliraju taj zadatak zajedno s imunološkim sustavom.

Istina je da u nekim neurodegenerativnim bolestima postoji patološko obrezivanje, zbog abnormalnih funkcija glije. To se događa, na primjer, kod Alzheimerove bolesti.

- Oni sudjeluju u učenju, budući da neke glijalne stanice prekrivaju aksone, tvoreći tvar koja se naziva mijelin. Mijelin je izolator koji uzrokuje putanje živčanih impulsa većom brzinom.

U okruženju gdje se stimulira učenje, povećava se razina mijelinizacije neurona. Stoga se može reći da glijalne stanice promiču učenje.

Vrste glialnih stanica

Postoje tri vrste glialnih stanica u središnjem živčanom sustavu odraslih. To su: astrociti, oligodendrociti i mikroglijalne stanice. Zatim je opisan svaki od njih.

astrociti

Astrocit znači "stanica u obliku zvijezde". Nalaze se u mozgu i kralježničnoj moždini. Njegova glavna funkcija je održavati, na različite načine, prikladno kemijsko okruženje za neurone za razmjenu informacija.

Osim toga, astrociti (koji se nazivaju i astrogliociti) podržavaju neurone i eliminiraju gubitak mozga. Oni također služe za reguliranje kemijskog sastava tekućine koja okružuje neurone (ekstracelularna tekućina), apsorpciju ili otpuštanje tvari.

Još jedna funkcija astrocita je hraniti neurone. Neka produljenja astrocita (koje možemo nazvati i rukama zvijezde) su omotana oko krvnih žila, dok se drugi protežu oko određenih područja neurona.

Ta je struktura privukla pozornost poznatog talijanskog histologa Camillo Golgi. Mislio je da je to zbog toga što su astrociti davali hranjive tvari neuronima i odvajali se od otpada iz krvnih kapilara..

Golgi je 1903. predložio da hranjive tvari prelaze iz krvnih žila u citoplazmu astrocita, da bi potom prešle na neurone. Trenutno je potvrđena Golgijeva hipoteza. To je integrirano s novim znanjem.

Na primjer, pronađeno je da astrociti primaju glukozu iz kapilara i pretvaraju je u laktat. To je kemikalija koja se proizvodi u prvoj fazi metabolizma glukoze.

Laktat se oslobađa u izvanstaničnu tekućinu koja okružuje neurone radi apsorpcije. Ova tvar opskrbljuje neurone gorivom koje može brže metabolizirati od glukoze.

Te se stanice mogu kretati kroz središnji živčani sustav, šireći i povlačeći svoje ekstenzije, poznate kao pseudopodija ("lažna stopala"). Putuju na sličan način kao i amebe. Kada pronađu neki otpad neurona, oni ga pojedu i probave. Taj se proces naziva fagocitoza.

Kada se mora uništiti velika količina oštećenog tkiva, te će se stanice umnožiti, proizvodeći dovoljno novih stanica da bi došle do cilja. Jednom kada se tkivo očisti, astrociti će zauzeti prazan prostor formiran okvirom. Osim toga, specifična klasa astrocita će formirati ožiljno tkivo koje zatvara područje.

oligodendrociti

Ova vrsta glija stanica podržava proširenja neurona (aksona) i proizvodi mijelin. Mijelin je tvar koja pokriva aksone izolirajući ih. Time se sprječava širenje informacija na obližnje neurone.

Mielin pomaže da živčani impulsi brže putuju kroz akson. Nisu svi aksoni prekriveni mijelinom.

Mielinizirani akson nalikuje ogrlici s izduženim kuglicama, jer mijelin se ne distribuira kontinuirano. Umjesto toga, distribuira se u nizu segmenata, uključujući nepokrivene dijelove..

Jedan oligodendrocit može proizvesti i do 50 segmenata mijelina. Kada se razvije naš središnji živčani sustav, oligodendrociti proizvode produženja koja se nakon toga više puta valjane oko dijela aksona, stvarajući na taj način slojeve mijelina..

Dijelovi koji se ne mijenjaju iz aksona nazivaju se Ranvier noduli, po njihovom pronalazaču.

Mikroglijalne stanice ili mikrogliociti

To su najmanje glijalne stanice. Oni također mogu djelovati kao fagociti, tj. Progutati i uništiti neuronski otpad. Još jedna funkcija koju razvijaju je zaštita mozga, obrana od vanjskih mikroorganizama.

Dakle, igra važnu ulogu kao komponenta imunološkog sustava. Oni su odgovorni za upalne reakcije koje se javljaju kao odgovor na ozljedu mozga.

Bolesti koje djeluju na glijalne stanice

Postoji više neuroloških bolesti koje manifestiraju oštećenja u tim stanicama. Glia je povezana s poremećajima kao što su disleksija, mucanje, autizam, epilepsija, problemi sa spavanjem ili kronična bol. Uz neurodegenerativne bolesti kao što je Alzheimerova bolest ili multipla skleroza.

Evo nekih od njih:

- Multipla skleroza: to je neurodegenerativna bolest u kojoj pacijentov imunološki sustav greškom napada mijelinske ovojnice određenog područja.

- Amiotrofna lateralna skleroza (ALS): u ovoj bolesti postoji progresivno razaranje motornih neurona, što uzrokuje slabost u mišićima, probleme u govoru, gutanje i disanje koji napreduju.

Čini se da je jedan od čimbenika koji su uključeni u nastanak ove bolesti uništavanje glialnih stanica koje okružuju motorne neurone. To može objasniti zašto degeneracija počinje na određenom području i proteže se na susjedna područja.

- Alzheimerova bolest: je neurodegenerativni poremećaj karakteriziran općim kognitivnim oštećenjem, uglavnom zbog deficita memorije. Višestruka istraživanja ukazuju da glijalne stanice mogu igrati važnu ulogu u nastanku ove bolesti.

Čini se da postoje promjene u morfologiji i funkcijama glijalnih stanica. Astrociti i mikrogliji ne ispunjavaju svoje neuroprotekcijske funkcije. Tako neuroni ostaju podložni oksidativnom stresu i ekscitotoksičnosti.

- Parkinsonova bolest: ovu bolest karakteriziraju motorički problemi zbog degeneracije neurona koji prenose dopamin na područja kontrole motora, kao što je substantia nigra.

Čini se da je taj gubitak povezan s glijalnim odgovorom, osobito mikroglijom astrocita.

- Poremećaji autističnog spektra: čini se da mozak djece s autizmom ima više volumena nego kod zdrave djece. Utvrđeno je da ova djeca imaju više neurona u nekim područjima mozga. Oni također imaju više glija stanica, što se može odraziti na tipične simptome ovih poremećaja.

Osim toga, očito postoji kvar mikroglije. Kao posljedica toga, ovi pacijenti pate od neuroinflamacije u različitim dijelovima mozga. To uzrokuje gubitak sinaptičkih veza i smrt neurona. Možda zbog toga postoji manja povezanost nego kod normalnih pacijenata.

- Afektivni poremećaji: U drugim istraživanjima utvrđeno je smanjenje broja glijalnih stanica povezanih s različitim poremećajima. Na primjer, Öngur, Drevets i Price (1998) pokazali su da je došlo do smanjenja glialnih stanica u mozgu za 24% pacijenata koji su pretrpjeli afektivne poremećaje.

Naime, u prefrontalnom korteksu, u bolesnika s velikom depresijom, taj gubitak je izraženiji kod onih koji su patili od bipolarnog poremećaja. Ovi autori sugeriraju da gubitak glija stanica može biti razlog smanjenja aktivnosti viđene na tom području.

Postoje mnogi drugi uvjeti u kojima su uključene glijalne stanice. Trenutno se razvija više istraživanja kako bi se odredila njegova točna uloga u višestrukim bolestima, uglavnom neurodegenerativnim poremećajima.

reference

1. Barres, B.A. (2008). Misterija i čarolija glije: perspektiva njihove uloge u zdravlju i bolesti. Neuron, 60 (3), 430-440.
2. Carlson, N.R. (2006). Fiziologija ponašanja 8. Ed Madrid: Pearson.
3. Dzamba, D., Harantova, L., Butenko, O. & Anderova, M. (2016). Glijalne stanice - ključni elementi Alzheimerove bolesti. Current Alzheimer Research, 13 (8), 894-911.
4. Glia: Druge moždane stanice. (15. rujna 2010.) Preuzeto iz Brainfacts: brainfacts.org.
5. Kettenmann, H., i Verkhratsky, A. (2008). Neuroglia: 150 godina poslije. Trendovi u neuroznanosti, 31 (12), 653.
6. ,Ngür, D., Drevets, W.C., i Price, J. L. Redukcija glija u subgenualnom prefrontalnom korteksu kod poremećaja raspoloženja. Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti, SAD, 1998, 95, 13290-13295.
7. Purves D, Augustine G.J., Fitzpatrick D., i sur., Editors (2001). Neuroscience. 2. izdanje. Sunderland (MA): Sinauer Associates.
8. Rodriguez, J. I., & Kern, J.K. (2011). Dokazi o mikroglijalnoj aktivaciji u autizmu i njegovoj mogućoj ulozi u povezanosti mozga. Neuron glia biology, 7 (2-4), 205-213.
9. Soreq, L., Rose, J., Soreq, E., Hardy, J., Trabzuni, D., Cookson, M.R. (2017). Glavni pomaci u glijalnom regionalnom identitetu su transkripcijski znak starenja ljudskog mozga. Cell Reports, 18 (2), 557-570.
10. Vila, M., Jackson-Lewis, V., Guégan, C., Teismann, P., Choi, D.K., Tieu, K., & Przedborski, S. (2001). Uloga glija u Parkinsonovoj bolesti. Aktualno mišljenje u neurologiji, 14 (4), 483-489.
11. Zeidán-Chuliá, F., Salmina, A.B., Malinovskaya, N.A., Noda, M., Verkhratsky, A., & Moreira, J.C.F (2014). Glijalna perspektiva poremećaja spektra autizma. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 38, 160-172.