Ролята на глията при неврологични заболявания

Откакто се появи убеждението, че глиалните клетки съществуват само за да дадат структурна подкрепа на невроните, все повече се открива, че тези микроскопични елементи са силно включени в правилното функциониране на нервната система. Сред обичайните функции на тези, извършвани от глията, откриваме защита срещу увреждане и нашественици, хранене на неврони или подобряване на електрическия импулс, което означава, че те са много повече от проста подкрепа в развитието на невроните, както се смяташе в минало.

Тъй като нарастващото изследване на глията, има и търсене, за да се види как тези клетки (които представляват по-голямата част от компонентите на мозъка) са замесени в неврологични заболявания и разстройства, нещо, което досега се правеше само в разследването на различни видове неврони.

Важно е да се разбере до каква степен невроглията участва в тези процеси, тъй като това може да бъде един от пътищата за намиране на лекове в бъдеще.

Бърз преглед: какво е глия?

В централната нервна система (ЦНС) намираме

три основни класа глиални клетки: олигодендроцитите, отговорни за поставянето на миелинова обвивка към неврони; микроглия, чиято функция е да защитава мозъка; и астроцити, които имат множество функции за подпомагане на невроните.

За разлика от ЦНС, Само един основен тип невроглия се намира в периферната нервна система (PNS), Sch клетки.wann, които допълнително се подразделят на три. Основно те са отговорни за генерирането на миелиновата обвивка в аксоните на невроните.

• За да научите повече по тази тема, можете да се консултирате с тази статия: "Глиални клетки: много повече от лепилото на невроните"

Болести и разстройства, свързани с глия

Понастоящем, има все повече доказателства, че невроглията играе роля при заболявания, които засягат ЦНС, И за добро, и за лошо. Тук представям кратък списък от тях, обхващащ различни видове заболявания, като коментирам участието (което днес е известно) на глиални клетки в тях. Много повече подробности вероятно ще бъдат открити в бъдеще.

1. Временна и постоянна парализа

Парализа се получава, когато се загуби връзката между поредица от неврони, тъй като техният "комуникационен път" е прекъснат. По принцип глията може да освобождава вещества, известни като невротрофи, които насърчават растежа на невроните. Както при PNS, това позволява мобилността да бъде възстановена с течение на времето. Но това не е така при ЦНС, страдаща от постоянна парализа.

За да демонстрира, че глиите участват в невъзстановяването, тъй като това е единствената разлика между тази неврологична промяна, когато се появи в PNS или в CNS, Албърт Дж. Агуайо, провежда експеримент през 80-те години, в който плъхове с увреждане на гръбначния мозък (т.е. парализа), получили трансплантация на тъкан от седалищен нерв към засегнатата област. Резултатът е, че след два месеца плъховете се движат отново естествено.

При последващи изследвания беше установено, че има набор от фактори, които не позволяват пълното възстановяване на връзката. Един от тях е самият миелин, който произвеждат. олигодендроцити, които чрез образуване на обвивката предотвратяват растежа на невроните. Целта на този процес засега не е известна. Друг фактор е прекомерното увреждане, генерирано от микроглия, тъй като веществата, които освобождава, за да защити системата, също са вредни за невроните.

2. Болест на Кройцфелд-Якоб

Това невродегенеративно заболяване се причинява от инфекция с прион, който е анормален протеин, придобил автономност. Друго име, което получава, е спонгиформна енцефалопатия, тъй като мозъкът на засегнатите завършва пълен с дупки., давайки усещане за гъба. Една от разновидностите му предизвика здравна тревога през 90-те години, известна като болестта луда крава.

Предаван при поглъщане, прионът има способността да преминава през селективно кръвно-мозъчна бариера и остават в мозъка. В ЦНС той инфектира неврони, както и астроцити и микроглия, като репликира и убива клетки и създава все повече и повече приони.

Не съм забравил олигодендроцитите и изглежда така този тип глия се съпротивлява на инфекция от приони, но не поддържа окислително увреждане които се появяват като част от битката, водена от микроглиите в опит да защитят невроните. През 2005 г. беше съобщено, че нормалният протеин, който генерира приона, се намира в миелина на ЦНС, въпреки че неговата функция в него е неизвестна.

3. Амиотрофична латерална склероза (ALS)

ALS е дегенеративно заболяване, което засяга моторните неврони., които малко по малко губят функционалност, причинявайки загуба на подвижност до достигане на парализа.

Причината е мутация в гена, кодиращ ензима супероксид дисмутаза 1 (SOD1), който носи основна функция за оцеляването на клетките, която е елиминирането на свободните радикали от кислород. Опасността от радикалите е, че те дисбалансират заряда в цитоплазмата, което в крайна сметка води до неправилно функциониране на клетката и смърт.

В експеримент с мишки с мутирал вариант на гена SOD1 беше видяно как те развиват ALS. Ако мутацията в моторните неврони беше предотвратена, мишките останаха здрави. Изненадата се появи с контролната група, където само мотоневроните показаха мутацията. Теорията показва, че при тези мишки мотоневроните ще умрат и ще генерират болестта. Но това не се случи и за изненада на всички мишките бяха видимо здрави. Изводът е, че клетки, близки до моторни неврони (глия), имат някакъв механизъм, свързан със SOD1 Предотвратява невродегенерацията.

По-конкретно, спасителите на невроните бяха астроцитите. Ако здрави мотоневрони, култивирани в плака, се съединят с астроцити с дефицит на SOD1, те умират. Направеното заключение е, че мутиралите астроцити отделят някакъв вид токсично вещество моторни неврони, обяснявайки защо само този тип неврон умира при развитието на заболяване. Разбира се, токсичният агент все още е мистерия и обект на разследване.

4. Хронична болка

Хроничната болка е нарушение, при което трайно клетките на болката остават активни, без никакви увреждания, които предизвикват тяхното стимулиране. Хроничната болка се развива, когато е имало промяна в болковия кръг на ЦНС след нараняване или заболяване.

Линда Уоткинс, изследовател на болката в Университета на Колорадо, подозира, че микроглията може да е замесена в хронична болка, защото е способна да освобождава цитокини, вещество, което се секретира при възпалителна реакция и което активира болка.

За да види дали е прав, той провежда тест върху плъхове с хронична болка, причинена от увреждане на гръбначния мозък. Приложен им е миноциклин, който е насочен към микроглиите, предотвратявайки тяхното активиране и в резултат на това те не освобождават цитокини. Резултатът не закъсня и плъховете престанаха да изпитват болка.

Същата проучвателна група откри механизма, чрез който микроглията разпознава, когато дадена област е повредена. Повредените неврони освобождават вещество, известно като фракталкин, че микроглията разпознава и защитава чрез секретиране на цитокини. Проблемът с хроничната болка е, че по някаква причина микроглията не спира да освобождава цитокини, непрекъснато стимулирайки производството на усещане за болка, въпреки факта, че вече няма никакви увреждания.

5. Алцхаймер

Алцхаймер е заболяване, което унищожава невроните и тяхната комуникация, причинявайки загуба на паметта. Белег на това заболяване върху анатомията на мозъка е появата на сенилни плаки в различни области на мозъка. Тези плаки са съвкупност от протеин, наречен бета-амилоид, който е токсичен за невроните.

Кой генерира това токсично натрупване са астроцитите. Този тип глия има способността да генерира бета-амилоидния пептид, тъй като може да обработва своя прекурсор, амилоидния прекурсорен протеин (АРР). Причината за това все още не е ясна.

Друг белег е този около чиниите наблюдават се големи количества микроглия, които в опит да защитят тъканта се групират заедно да се бори срещу натрупването на бета-амилоид и освобождава токсични вещества (като цитокини, хемокини или реактивен кислород), който вместо да помогне, насърчава смъртта на неврони, тъй като е токсичен за тях. Освен това те нямат ефект върху сенилната плака.