Co to są komórki glejowe i co robią?

Prawdopodobnie słyszałeś o istocie szarej mózgu, która składa się z komórek zwanych neuronami, ale mniej znanym typem komórek mózgowych jest istota biała. Nazywa się to komórkami glejowymi.

Początkowo uważano, że komórki glejowe - zwane także glejami lub neuroglejami - zapewniają jedynie wsparcie strukturalne. Słowo glia dosłownie oznacza „klej neuronowy”.

Stosunkowo niedawne odkrycia ujawniły, że pełnią one różne funkcje w mózgu i nerwach, które biegną po całym ciele. W rezultacie badania eksplodowały i wiele się o nich dowiedzieliśmy. Nadal jednak pozostaje dużo więcej do nauczenia się.

Rodzaje komórek glejowych

Przede wszystkim komórki glejowe zapewniają wsparcie dla neuronów. Pomyśl o nich jak o sekretariacie dla twojego układu nerwowego, a także o personelu sprzątającym i konserwacyjnym. Mogą nie wykonywać dużych zadań, ale bez nich te wielkie prace nigdy by nie zostały wykonane.

Komórki glejowe występują w wielu formach, z których każda spełnia określone funkcje, które zapewniają prawidłowe funkcjonowanie mózgu - lub nie, jeśli masz chorobę, która wpływa na te ważne komórki.

Twój ośrodkowy układ nerwowy (OUN) składa się z mózgu i nerwów kręgosłupa.

Pięć typów obecnych w OUN to:

• Astrocyty
• Oligodendrocyty
• Microglia
• Komórki wyściółki
• Glej radialny

Masz również komórki glejowe w obwodowym układzie nerwowym (PNS), który obejmuje nerwy kończyn, z dala od kręgosłupa. Istnieją dwa rodzaje komórek glejowych:

• Komórki Schwanna
• Komórki satelitarne

Astrocyty

Najczęstszym typem komórek glejowych w ośrodkowym układzie nerwowym jest astrocyt, który jest również nazywany astroglejem. Część nazwy „astro” odnosi się do faktu, że wyglądają jak gwiazdy, z projekcjami rozchodzącymi się po całym miejscu.

Niektóre, zwane astrocytami protoplazmatycznymi, mają grube wypustki z wieloma rozgałęzieniami. Inne, zwane astrocytami włóknistymi, mają długie, smukłe ramiona, które rzadziej się rozgałęziają.

Typ protoplazmatyczny jest generalnie znajdowany wśród neuronów w istocie szarej, podczas gdy włókniste występują zwykle w istocie białej. Mimo tych różnic pełnią podobne funkcje.

Astrocyty mają kilka ważnych zadań. Obejmują one:

• Tworzenie bariery krew-mózg (BBB): BBB jest jak ścisły system bezpieczeństwa, wpuszczający tylko substancje, które powinny znajdować się w twoim mózgu, jednocześnie chroniąc przed rzeczami, które mogą być szkodliwe. Ten system filtrowania jest niezbędny do utrzymania zdrowego mózgu.
• Regulowanie neuroprzekaźników: Neurony komunikują się za pośrednictwem przekaźników chemicznych zwanych neuroprzekaźnikami. Po dostarczeniu wiadomości neuroprzekaźniki pozostają, dopóki astrocyt ich nie przetworzy. Ten proces wychwytu zwrotnego jest celem wielu leków, w tym leków przeciwdepresyjnych.
• Oczyszczanie: Astrocyty usuwają również to, co pozostaje po śmierci neuronu, a także nadmiar jonów potasu, które są substancjami chemicznymi odgrywającymi ważną rolę w funkcjonowaniu nerwów.
• Regulacja przepływu krwi do mózgu: aby mózg mógł prawidłowo przetwarzać informacje, potrzebuje pewnej ilości krwi docierającej do wszystkich jego różnych regionów. Region aktywny dostaje więcej niż nieaktywny.
• Synchronizacja aktywności aksonów: aksony są długimi, nitkowatymi częściami neuronów i komórek nerwowych, które przewodzą prąd, wysyłając wiadomości z jednej komórki do drugiej.
• Metabolizm energii mózgu i homeostaza: Astrocyty regulują metabolizm w mózgu poprzez gromadzenie glukozy z krwi i dostarczanie jej jako paliwa dla neuronów. To jedna z ich najważniejszych ról.

Dysfunkcja astrocytów została potencjalnie powiązana z licznymi chorobami neurodegeneracyjnymi, w tym:

• Stwardnienie zanikowe boczne (ALS lub choroba Lou Gehriga)
• Pląsawica Huntingtona
• Choroba Parkinsona

Modele zwierzęce chorób związanych z astrocytami pomagają naukowcom dowiedzieć się o nich więcej, mając nadzieję na odkrycie nowych możliwości leczenia.

Oligodendrocyty

Oligodendrocyty pochodzą z nerwowych komórek macierzystych. Słowo to składa się z greckich terminów, które razem oznaczają „komórki z kilkoma rozgałęzieniami”. Ich głównym celem jest przyspieszenie przepływu informacji wzdłuż aksonów.

Oligodendrocyty wyglądają jak kolczaste kulki. Na końcach ich kolców znajdują się białe, błyszczące błony, które owijają się wokół aksonów komórek nerwowych. Ich celem jest utworzenie warstwy ochronnej, takiej jak plastikowa izolacja przewodów elektrycznych. Ta warstwa ochronna nazywana jest osłonką mielinową.

Jednak pochwa nie jest ciągła. Pomiędzy każdą błoną znajduje się przerwa zwana „węzłem Ranviera” i to właśnie ten węzeł pomaga w skutecznym rozprzestrzenianiu się sygnałów elektrycznych wzdłuż komórek nerwowych.

W rzeczywistości sygnał przeskakuje z jednego węzła do drugiego, co zwiększa prędkość przewodzenia nerwów, jednocześnie zmniejszając ilość energii potrzebnej do jego transmisji. Sygnały wzdłuż zmielinizowanych nerwów mogą przemieszczać się z prędkością nawet 200 mil na sekundę.

Po urodzeniu masz tylko kilka zmielinizowanych aksonów, a ich liczba rośnie, aż osiągniesz około 25-30 lat. Uważa się, że mielinizacja odgrywa ważną rolę w inteligencji. Oligodendrocyty zapewniają również stabilność i przenoszą energię z komórek krwi do aksonów.

Termin „osłonka mielinowa” może być Ci znany ze względu na jego związek ze stwardnieniem rozsianym. Uważa się, że w tej chorobie układ odpornościowy organizmu atakuje osłonki mielinowe, co prowadzi do dysfunkcji tych neuronów i upośledzenia funkcji mózgu. Urazy rdzenia kręgowego mogą również spowodować uszkodzenie osłonek mielinowych.

Inne choroby, które uważa się za związane z dysfunkcją oligodendrocytów, obejmują:

• Leukodystrofie
• Guzy zwane oligodendroglioma
• Schizofrenia
• Choroba afektywna dwubiegunowa

Niektóre badania sugerują, że oligodendrocyty mogą zostać uszkodzone przez glutaminian neuroprzekaźnika, który między innymi stymuluje obszary mózgu, dzięki czemu możesz się skupić i uczyć nowych informacji. Jednak w wysokich stężeniach glutaminian jest uważany za „ekscytotoksynę”, co oznacza, że ​​może nadmiernie stymulować komórki, aż do śmierci.

Microglia

Jak sugeruje ich nazwa, mikroglej to maleńkie komórki glejowe. Działają jak własny dedykowany układ odpornościowy mózgu, co jest niezbędne, ponieważ BBB izoluje mózg od reszty ciała.

Microglia są wyczulone na oznaki urazów i chorób. Kiedy to wykryją, atakują i rozwiązują problem - niezależnie od tego, czy oznacza to usunięcie martwych komórek, czy też pozbycie się toksyny lub patogenu.

Kiedy reagują na uraz, mikroglej powoduje stan zapalny jako część procesu gojenia. W niektórych przypadkach, na przykład w chorobie Alzheimera, mogą stać się nadmiernie aktywowane i powodować zbyt duże zapalenie. Uważa się, że prowadzi to do powstawania blaszek amyloidowych i innych problemów związanych z tą chorobą.

Wraz z chorobą Alzheimera choroby, które mogą być związane z dysfunkcją mikrogleju, obejmują:

• Fibromialgia
• Przewlekły ból neuropatyczny
• Zaburzenia ze spektrum autyzmu
• Schizofrenia

Uważa się, że Microglia ma wiele innych zadań, w tym role związane z plastycznością związaną z uczeniem się i kierowaniem rozwojem mózgu, w którym pełnią ważną funkcję porządkową.

Nasze mózgi tworzą wiele połączeń między neuronami, które pozwalają im przekazywać informacje tam iz powrotem. W rzeczywistości mózg tworzy ich o wiele więcej, niż potrzebujemy, co nie jest wydajne. Mikroglej wykrywa niepotrzebne synapsy i „przycina” je, tak jak ogrodnik przycina krzew róży, aby zachować zdrowie.

Badania nad mikroglejem naprawdę nabrały tempa w ostatnich latach, prowadząc do coraz większego zrozumienia ich roli zarówno w zdrowiu, jak i chorobach ośrodkowego układu nerwowego.

Komórki wyściółki

Komórki wyściółki są znane przede wszystkim z tego, że tworzą błonę zwaną wyściółką, która jest cienką błoną wyściełającą centralny kanał rdzenia kręgowego i komory (kanały) mózgu. Tworzą również płyn mózgowo-rdzeniowy i biorą udział w BBB.

Komórki wyściółki są niezwykle małe i ściśle przylegają do siebie, tworząc błonę. Wewnątrz komór mają rzęski, które wyglądają jak małe włoski, które falują tam iz powrotem, aby umożliwić krążenie płynu mózgowo-rdzeniowego.

Płyn mózgowo-rdzeniowy dostarcza składniki odżywcze i usuwa produkty przemiany materii z mózgu i kręgosłupa. Służy również jako poduszka i amortyzator między mózgiem a czaszką. Jest również ważny dla homeostazy mózgu, co oznacza regulację jego temperatury i innych funkcji, które zapewniają mu jak najlepsze działanie.

Glia radialna

Uważa się, że glej radialny jest rodzajem komórek macierzystych, co oznacza, że ​​tworzą inne komórki. W rozwijającym się mózgu są „rodzicami” neuronów, astrocytów i oligodendrocytów.

Kiedy byłeś embrionem, zapewniały one również rusztowanie dla rozwijających się neuronów, dzięki długim włóknom, które kierują młode komórki mózgowe na miejsce w trakcie formowania się mózgu.

Ich rola jako komórek macierzystych, zwłaszcza jako twórców neuronów, sprawia, że ​​są one przedmiotem badań nad naprawą uszkodzeń mózgu spowodowanych chorobą lub urazem. W późniejszym życiu odgrywają również role w neuroplastyczności.

Schwann Cells

Nazwy komórek Schwanna pochodzą od fizjologa Theodora Schwanna, który je odkrył. Działają bardzo podobnie do oligodendrocytów, ponieważ zapewniają osłonki mielinowe dla aksonów, ale istnieją raczej w obwodowym układzie nerwowym (PNS) niż w OUN.

Jednak zamiast być komórką centralną z ramionami zakończonymi błoną, komórki Schwanna tworzą spirale bezpośrednio wokół aksonu. Węzły Ranviera leżą między nimi, tak jak między błonami oligodendrocytów, i w ten sam sposób pomagają w przenoszeniu nerwów.

Komórki Schwanna są również częścią układu odpornościowego PNS. Kiedy komórka nerwowa jest uszkodzona, mają one zasadniczo zdolność zjadania aksonów nerwu i zapewnienia chronionej ścieżki dla utworzenia nowego aksonu.

Choroby z udziałem komórek Schwanna obejmują:

• Zespół Guillaina-Barre'a
• Choroba Charcota-Mariego-Tootha
• Schwannomatosis
• Przewlekła zapalna polineuropatia demielinizacyjna
• Trąd

Przeprowadziliśmy obiecujące badania dotyczące przeszczepiania komórek Schwanna z powodu urazów rdzenia kręgowego i innych rodzajów uszkodzeń nerwów obwodowych.

Komórki Schwanna są również zaangażowane w niektóre formy przewlekłego bólu. Ich aktywacja po uszkodzeniu nerwów może przyczynić się do dysfunkcji pewnego rodzaju włókien nerwowych zwanych nocyceptorami, które wyczuwają czynniki środowiskowe, takie jak ciepło i zimno.

Komórki satelitarne

Komórki satelitarne wzięły swoją nazwę od sposobu, w jaki otaczają określone neurony, z kilkoma satelitami tworzącymi powłokę wokół powierzchni komórki. Dopiero zaczynamy się uczyć o tych komórkach, ale wielu badaczy uważa, że ​​są one podobne do astrocytów.

Jednak komórki satelitarne znajdują się w obwodowym układzie nerwowym, w przeciwieństwie do astrocytów, które znajdują się w ośrodkowym układzie nerwowym. Wydaje się, że głównym celem komórek satelitarnych jest regulacja środowiska wokół neuronów, utrzymywanie równowagi chemicznej.

Neurony, które mają komórki satelitarne, tworzą gangilę, która jest skupiskami komórek nerwowych w autonomicznym układzie nerwowym i układzie czuciowym. Autonomiczny układ nerwowy reguluje narządy wewnętrzne, podczas gdy system zmysłów pozwala widzieć, słyszeć, wąchać, dotykać, czuć i smakować.

Komórki satelitarne dostarczają neuronowi składników odżywczych i pochłaniają toksyny metali ciężkich, takie jak rtęć i ołów, aby nie uszkodziły neuronów. Podobnie jak mikroglej, komórki satelitarne wykrywają i reagują na urazy i stany zapalne. Jednak ich rola w naprawie uszkodzeń komórek nie jest jeszcze dobrze poznana.

Uważa się również, że pomagają w transporcie kilku neuroprzekaźników i innych substancji, w tym:

• Glutaminian
• GABA
• Norepinefryna
• Adenozynotrifosforan
• Substancja P.
• Kapsaicyna
• Acetylocholina

Komórki satelitarne są powiązane z przewlekłym bólem obejmującym uszkodzenie tkanki obwodowej, uszkodzenie nerwów i ogólnoustrojowe nasilenie bólu (hiperalgezja), który może wynikać z chemioterapii.

Słowo od Verywell

Wiele z tego, co wiemy, wierzymy lub podejrzewamy o komórkach glejowych, to nowa wiedza. Te komórki pomagają nam zrozumieć, jak działa mózg i co się dzieje, gdy coś nie działa tak, jak powinno.

Pewne jest, że możemy dowiedzieć się o wiele więcej o gleju, a wraz ze wzrostem naszej puli wiedzy prawdopodobnie zdobędziemy nowe metody leczenia niezliczonych chorób.