Die Rolle der Glia bei neurologischen Erkrankungen

Seitdem der Glaube auftauchte, dass Gliazellen nur existieren, um Neuronen strukturelle Unterstützung zu gebenwird zunehmend entdeckt, dass diese mikroskopisch kleinen Elemente stark an der ordnungsgemäßen Funktion des Nervensystems beteiligt sind. Unter den üblichen Funktionen der von Glia durchgeführten finden wir die Abwehr von Schäden und Eindringlingen, die Ernährung von Neuronen oder Verbesserung des elektrischen Impulses, was bedeutet, dass sie viel mehr sind als eine einfache Unterstützung bei der Entwicklung von Neuronen, wie es in der Antike angenommen wurde Vergangenheit.

Seit der zunehmenden Erforschung von Glia wird auch danach gesucht, wie diese Zellen (die die Mehrheit der Komponenten des Gehirns darstellen) sind an neurologischen Grunderkrankungen und -störungen beteiligt, etwas, was bisher nur in der Untersuchung des Anderen gemacht wurde Arten von Neuronen.

Es ist wichtig zu verstehen, inwieweit Neuroglia an diesen Prozessen beteiligt sind, da dies einer der Wege sein könnte, um in Zukunft Heilmittel zu finden.

Kurzüberblick: Was ist Glia?

Im zentralen Nervensystem (ZNS) finden wir drei Hauptklassen von Gliazellen: die Oligodendrozyten, verantwortlich für die Platzierung der Myelinscheide zu Neuronen; Mikroglia, deren Funktion es ist, das Gehirn zu schützen; und Astrozyten, die eine Vielzahl von Funktionen haben, um Neuronen zu helfen.

Im Gegensatz zum ZNS Nur ein Haupttyp von Neuroglia findet sich im peripheren Nervensystem (PNS), Sch-Zellen.will, die wiederum in drei Teile unterteilt sind. Sie sind hauptsächlich für die Bildung der Myelinscheide in den Axonen von Neuronen verantwortlich.

• Um mehr über dieses Thema zu erfahren, können Sie diesen Artikel konsultieren: "Gliazellen: viel mehr als der Leim von Neuronen"

Glia-assoziierte Krankheiten und Störungen

Momentan, Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass Neuroglia bei Krankheiten, die das ZNS betreffen, eine Rolle spielen, Sowohl im Guten als auch im Schlechten. Hier stelle ich eine kurze Liste von ihnen vor, die verschiedene Arten von Krankheiten abdeckt, wo ich die (heute bekannte) Beteiligung von Gliazellen an ihnen kommentiere. Viele weitere Details werden wahrscheinlich in der Zukunft entdeckt werden.

1. Vorübergehende und dauerhafte Lähmung

Eine Lähmung wird erlitten, wenn die Verbindung zwischen einer Reihe von Neuronen verloren geht, weil ihr "Kommunikationspfad" unterbrochen wurde. Grundsätzlich können Gliazellen sogenannte Neurotrophe freisetzen, die das neuronale Wachstum fördern. Wie beim PNS kann dadurch die Mobilität mit der Zeit wiedererlangt werden. Dies ist jedoch beim ZNS nicht der Fall, da es dauerhaft gelähmt ist.

Um zu zeigen, dass Glia an der Nichtheilung beteiligt sind, da es der einzige Unterschied zwischen dieser neurologischen Veränderung ist, ob sie im PNS oder im ZNS auftritt, hat Albert J. Aguayo, führte in den 80er Jahren ein Experiment durch, bei dem Ratten mit Rückenmarksschaden (d. h. Lähmung) erhielten eine Transplantation von Ischiasnervengewebe in Richtung des betroffenen Bereichs. Das Ergebnis ist, dass sich die Ratten nach zwei Monaten wieder auf natürliche Weise bewegten.

In späteren Untersuchungen wurde festgestellt, dass es eine Summe von Faktoren gibt, die eine vollständige Wiederherstellung der Verbindung nicht zulassen. Eines davon ist das Myelin selbst, das sie produzieren. Oligodendrozyten, die durch die Bildung der Hülle das Neuronenwachstum verhindern. Der Zweck dieses Prozesses ist derzeit nicht bekannt. Ein weiterer Faktor ist der übermäßige Schaden, der durch Mikroglia verursacht wird, da die Substanzen, die sie zur Verteidigung des Systems freisetzt, auch für Neuronen schädlich sind.

2. Creutzfeldt-Jakob-Krankheit

Diese neurodegenerative Erkrankung wird durch eine Infektion mit einem Prion verursacht, bei dem es sich um ein abnormales Protein handelt, das Autonomie erlangt hat. Ein anderer Name ist spongiforme Enzephalopathie, da das Gehirn der Betroffenen am Ende voller Löcher ist., was das Gefühl eines Schwamms vermittelt. Eine seiner Varianten löste in den 90er Jahren einen Gesundheitsalarm aus, bekannt als Rinderwahnsinn.

Übertragen, wenn es aufgenommen wird, hat das Prion die Fähigkeit, das Selektive zu passieren Blut-Hirn-Schranke und im Gehirn bleiben. Im ZNS infiziert es Neuronen sowie Astrozyten und Mikroglia, repliziert und tötet Zellen und erzeugt immer mehr Prionen.

Ich habe die Oligodendrozyten nicht vergessen, und so scheint es Diese Art von Glia widersteht einer Infektion durch Prionen, unterstützt jedoch keine oxidativen Schäden die als Teil des Kampfes der Mikroglia auftreten, um Neuronen zu verteidigen. Im Jahr 2005 wurde berichtet, dass das normale Protein, das das Prion erzeugt, im Myelin des ZNS gefunden wird, obwohl seine Funktion darin unbekannt war.

3. Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

ALS ist eine degenerative Erkrankung, die Motoneuronen betrifft., die nach und nach ihre Funktionalität verlieren, was zu einem Verlust der Mobilität bis zum Erreichen einer Lähmung führt.

Ursache ist eine Mutation im Gen, das für das Enzym Superoxid-Dismutase 1 (SOD1) kodiert, das a grundlegende Funktion für das Überleben von Zellen, nämlich die Beseitigung freier Radikale aus der Sauerstoff. Die Gefahr von Radikalen besteht darin, dass sie die Ladung im Zytoplasma aus dem Gleichgewicht bringen, was letztendlich zu Zellfehlfunktionen und zum Tod führt.

In einem Experiment mit Mäusen mit einer mutierten Variante des SOD1-Gens wurde beobachtet, wie sie die ALS-Erkrankung entwickeln. Wurde die Mutation in den Motoneuronen verhindert, blieben die Mäuse gesund. Die Überraschung trat bei der Kontrollgruppe auf, wo nur die Motoneuronen die Mutation zeigten. Die Theorie besagt, dass bei diesen Mäusen die Motoneuronen absterben und die Krankheit hervorrufen würden. Dies geschah jedoch nicht, und zur allgemeinen Überraschung waren die Mäuse anscheinend gesund. Die Schlussfolgerung ist, dass Zellen in der Nähe von Motoneuronen (Glia) hatten einen mit SOD1 verbundenen Mechanismus Es verhindert Neurodegeneration.

Die Lebenswächter der Neuronen waren insbesondere Astrozyten. Wenn sich plattenkultivierte gesunde Motoneuronen mit SOD1-defizienten Astrozyten verbanden, starben sie. Die daraus gezogene Schlussfolgerung ist, dass die mutierten Astrozyten eine Art toxische Substanz freisetzen Motoneuronen, was erklärt, warum nur diese Art von Neuronen bei der Entwicklung stirbt Krankheit. Natürlich ist der Giftstoff immer noch ein Rätsel und Gegenstand der Untersuchung.

4. Chronischer Schmerz

Chronischer Schmerz ist eine Erkrankung, bei der dauerhaft die Schmerzzellen bleiben aktiv, ohne Schaden, der ihre Stimulation verursacht. Chronische Schmerzen entwickeln sich, wenn sich der Schmerzkreislauf des ZNS nach einer Verletzung oder Krankheit verändert hat.

Linda Watkins, Schmerzforscherin an der University of Colorado, vermutete, dass Mikroglia daran beteiligt sein könnten chronischen Schmerzen, weil es in der Lage ist, Zytokine freizusetzen, eine Substanz, die bei einer Entzündungsreaktion ausgeschüttet und aktiviert wird Schmerz.

Um zu sehen, ob er Recht hatte, führte er einen Test an Ratten mit chronischen Schmerzen durch, die durch eine Schädigung des Rückenmarks verursacht wurden. Ihnen wurde Minocyclin verabreicht, das auf Mikroglia abzielt, ihre Aktivierung verhindert und infolgedessen keine Zytokine freisetzt. Das Ergebnis ließ nicht lange auf sich warten und die Ratten litten nicht mehr unter Schmerzen.

Dieselbe Studiengruppe fand den Mechanismus heraus, durch den Mikroglia erkennen, wenn ein Bereich beschädigt ist. Beschädigte Neuronen setzen eine Substanz frei, die als Fractalkine bekannt ist, die Mikroglia durch die Sekretion von Zytokinen erkennen und verteidigen. Das Problem bei chronischen Schmerzen besteht darin, dass die Mikroglia aus irgendeinem Grund nicht aufhören, Zytokine freizusetzen, wodurch die Schmerzempfindung ständig stimuliert wird, obwohl keine Schädigung mehr vorliegt.

5. Alzheimer

Alzheimer ist eine Krankheit, die zerstört Neuronen und ihre Kommunikation, was zu Gedächtnisverlust führt. Ein Zeichen dieser Krankheit in der Anatomie des Gehirns ist die Auftreten von senilen Plaques in verschiedenen Regionen des Gehirns. Diese Plaques sind ein Aggregat eines Proteins namens Beta-Amyloid, das für Neuronen toxisch ist.

Wer diese toxische Ansammlung erzeugt, sind die Astrozyten. Diese Art von Glia hat die Fähigkeit, das Beta-Amyloid-Peptid zu erzeugen, da es seinen Vorläufer, das Amyloid Precursor Protein (APP), verarbeiten kann. Der Grund dafür ist noch nicht klar.

Ein weiteres Zeichen ist das um die Platten herum Es werden große Mengen an Mikroglia beobachtet, die sich in dem Versuch, das Gewebe zu verteidigen, zusammenschließen bekämpft die Ansammlung von Beta-Amyloid und setzt toxische Substanzen frei (wie Zytokine, Chemokine oder reaktiver Sauerstoff), die, anstatt zu helfen, den Tod von Neuronen fördern, da sie toxisch sind für Sie. Außerdem haben sie keine Wirkung auf senile Plaque.