Role glií u neurologických onemocnění

Protože se objevila víra, že gliové buňky existují pouze proto, aby poskytovaly strukturální podporu neuronůmse stále více zjišťuje, že tyto mikroskopické prvky se významně podílejí na správném fungování nervového systému. Mezi obvyklé funkce těch, které provádí glie, najdeme obranu proti poškození a vetřelcům, výživu neuronů popř zlepšení elektrického impulsu, což znamená, že jsou mnohem více než pouhou podporou ve vývoji neuronů, jak se předpokládalo v minulost.

Od rostoucího studia glií se také hledá, jak tyto buňky (které představují většinu složek mozku) se podílejí na neurologických kořenových onemocněních a poruchách, něco, co se dosud dělalo pouze při vyšetřování různých typy neuronů.

Je důležité pochopit, do jaké míry se neuroglie podílí na těchto procesech, protože to může být jedna z cest k nalezení léků v budoucnu.

Rychlý přehled: co je glia?

V Centrálním nervovém systému (CNS) nacházíme tři hlavní třídy gliových buněk: oligodendrocyty, zodpovědné za umístění myelinová vrstva na neurony; mikroglie, jejichž funkcí je chránit mozek; a astrocyty, které mají mnoho funkcí, které pomáhají neuronům.

Na rozdíl od CNS, Pouze jeden hlavní typ neuroglie se nachází v periferním nervovém systému (PNS), Sch buňky.chtít, které se dále dělí na tři. Především jsou zodpovědné za tvorbu myelinové pochvy v axonech neuronů.

• Chcete-li se o tomto tématu dozvědět více, můžete si přečíst tento článek: "Gliové buňky: mnohem víc než lepidlo neuronů"

Nemoci a poruchy spojené s glií

V současné době, přibývá důkazů, že neuroglie hrají roli u onemocnění, která postihují CNS, Jak v dobrém, tak ve zlém. Zde uvádím jejich krátký seznam, pokrývající různé typy onemocnění, kde komentuji dnes známé zapojení gliových buněk v nich. V budoucnu bude pravděpodobně objeveno mnoho dalších podrobností.

1. Dočasná a trvalá paralýza

Při ztrátě spojení mezi řadou neuronů dochází k paralýze, protože jejich „komunikační cesta“ byla přerušena. Glie může v zásadě uvolňovat látky známé jako neurotrofy, které podporují růst neuronů. Stejně jako v případě PNS to umožňuje časem znovu získat mobilitu. Ale to není případ CNS, trpícího trvalou paralýzou.

Aby demonstroval, že glia se podílí na neobnovení, protože je to jediný rozdíl mezi touto neurologickou změnou, když se vyskytuje v PNS nebo v CNS, Albert J. Aguayo, provedl v 80. letech experiment, ve kterém krysy s poškozením míchy (tj. paralýza), dostaly transplantaci tkáně sedacího nervu směrem k postižené oblasti. Výsledkem je, že za dva měsíce se krysy opět přirozeně pohybovaly.

Při následných šetřeních bylo zjištěno, že existuje souhrn faktorů, které neumožňují úplné obnovení spojení. Jedním z nich je samotný myelin, který produkují. oligodendrocyty, které tvorbou pochvy brání růstu neuronů. Účel tohoto procesu není v tuto chvíli znám. Dalším faktorem je nadměrné poškození způsobené mikroglií, protože látky, které uvolňuje na obranu systému, jsou také škodlivé pro neurony.

2. Creutzfeldt-Jakobova nemoc

Toto neurodegenerativní onemocnění je způsobeno infekcí prionem, což je abnormální protein, který získal autonomii. Další název, který dostává, je spongiformní encefalopatie, protože mozek postižených končí plný děr., což dává pocit houby. Jedna z jeho variant vyvolala v devadesátých letech zdravotní pohotovost, známou jako nemoc šílených krav.

Při požití má prion schopnost procházet přes selektivní hematoencefalická bariéra a zůstat v mozku. V CNS infikuje neurony a také astrocyty a mikroglie, replikuje a zabíjí buňky a vytváří stále více prionů.

Nezapomněl jsem na oligodendrocyty a zdá se, že ano tento typ glií odolává infekci priony, ale nepodporuje oxidační poškození které se objevují jako součást boje prováděného mikrogliemi ve snaze bránit neurony. V roce 2005 bylo oznámeno, že normální protein, který vytváří prion, se nachází v myelinu CNS, ačkoli jeho funkce v něm nebyla známa.

3. Amyotrofická laterální skleróza (ALS)

ALS je degenerativní onemocnění, které postihuje motorické neurony., které postupně ztrácejí funkčnost, což způsobuje ztrátu pohyblivosti až do dosažení paralýzy.

Příčinou je mutace v genu kódujícím enzym superoxiddismutázu 1 (SOD1), který nese základní funkce pro přežití buněk, což je eliminace volných radikálů z kyslík. Nebezpečí radikálů spočívá v tom, že narušují rovnováhu náboje v cytoplazmě, což nakonec vede k poruše a smrti buněk.

V experimentu s myšmi s mutovanou variantou genu SOD1 bylo vidět, jak se u nich rozvine onemocnění ALS. Pokud bylo zabráněno mutaci v motorických neuronech, myši zůstaly zdravé. Překvapení nastalo u kontrolní skupiny, kde mutaci vykazovaly pouze motoneurony. Teorie naznačuje, že u těchto myší by motoneurony zemřely a vyvolaly nemoc. To se ale nestalo a k překvapení všech byly myši zřejmě zdravé. Závěr je takový buňky v blízkosti motorických neuronů (glia) měly nějaký mechanismus spojený s SOD1 Zabraňuje neurodegeneraci.

Konkrétně plavčíky neuronů byly astrocyty. Pokud se zdravé motoneurony kultivované na plotně spojily s astrocyty s deficitem SOD1, zemřely. Závěr je, že mutované astrocyty uvolňují nějaký druh toxické látky motorických neuronů, což vysvětluje, proč pouze tento typ neuronů umírá při vývoji choroba. Toxické činidlo je samozřejmě stále záhadou a předmětem vyšetřování.

4. Chronická bolest

Chronická bolest je porucha, při které trvale Bolestivé buňky zůstávají aktivní, bez poškození, které způsobuje jejich stimulaci. Chronická bolest se vyvíjí, když došlo ke změně v obvodech bolesti v CNS po úrazu nebo nemoci.

Linda Watkinsová, výzkumnice bolesti na University of Colorado, měla podezření, že mikroglie se mohou podílet na chronická bolest, protože je schopna uvolňovat cytokiny, látku, která se vylučuje při zánětlivé reakci a která aktivuje bolest.

Aby zjistil, zda měl pravdu, provedl test na krysách s chronickou bolestí způsobenou poškozením míchy. Byl jim podáván minocyklin, který cílí na mikroglie, brání jejich aktivaci a v důsledku toho neuvolňují cytokiny. Výsledek na sebe nenechal dlouho čekat a krysy přestaly trpět bolestí.

Stejná studijní skupina objevila mechanismus, kterým mikroglie rozpoznávají, když je oblast poškozena. Poškozené neurony uvolňují látku známou jako fraktalkin, že mikroglie rozpoznávají a brání sekrecí cytokinů. Problém s chronickou bolestí je, že z nějakého důvodu mikroglie nepřestávají uvolňovat cytokiny a neustále stimulují produkci pocitu bolesti, přestože již nedochází k žádnému poškození.

5. Alzheimerova choroba

Alzheimerova choroba je nemoc, která ničí neurony a jejich komunikaci, což způsobuje ztrátu paměti. Známkou tohoto onemocnění na anatomii mozku je vzhled senilních plaků v různých oblastech mozku. Tyto plaky jsou agregátem proteinu zvaného beta-amyloid, který je toxický pro neurony.

Kdo vytváří tuto toxickou akumulaci, jsou astrocyty. Tento typ glií má schopnost vytvářet beta-amyloidní peptid, protože dokáže zpracovat svůj prekurzor, amyloidní prekurzorový protein (APP). Důvod toho stále není jasný.

Další známka je ta kolem talířů je pozorováno velké množství mikroglií, které se ve snaze bránit tkáň seskupují k boji proti hromadění beta-amyloidu a uvolňování toxických látek (jako jsou cytokiny, chemokiny nebo reaktivní kyslík), které místo toho, aby pomáhaly, podporují odumírání neuronů, protože jsou toxické pro ně. Také nemají žádný vliv na senilní plak.