Ο ρόλος της γλοίας στη νευρολογική νόσο

Δεδομένου ότι εμφανίστηκε η πεποίθηση ότι τα νευρογλοιακά κύτταρα υπάρχουν μόνο για να παρέχουν δομική υποστήριξη στους νευρώνες, ανακαλύπτεται όλο και περισσότερο ότι αυτά τα μικροσκοπικά στοιχεία συμμετέχουν σε μεγάλο βαθμό στην καλή λειτουργία του νευρικού συστήματος. Μεταξύ των συνηθισμένων λειτουργιών αυτών που εκτελούνται από τη γλοία βρίσκουμε την άμυνα κατά της βλάβης και τους εισβολείς, τη διατροφή των νευρώνων ή βελτίωση της ηλεκτρικής ώθησης, που σημαίνει ότι είναι κάτι πολύ περισσότερο από μια απλή υποστήριξη στην ανάπτυξη νευρώνων, όπως πιστεύονταν στο το παρελθόν.

Από την αυξανόμενη μελέτη της γλοίας, υπάρχει επίσης μια αναζήτηση για να δούμε πώς αυτά τα κύτταρα (τα οποία αντιπροσωπεύουν την πλειοψηφία των συστατικών του εγκεφάλου) εμπλέκονται σε νευρολογικές παθήσεις και διαταραχές της ρίζας, κάτι που μέχρι τώρα γινόταν μόνο στη διερεύνηση του διαφορετικού τύπους νευρώνων.

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τον βαθμό στον οποίο η νευρογλοία εμπλέκεται σε αυτές τις διεργασίες, καθώς αυτό μπορεί να είναι ένα από τα μονοπάτια για την εύρεση θεραπειών στο μέλλον.

Γρήγορη ανασκόπηση: τι είναι η γλοία;

Στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα (ΚΝΣ) βρίσκουμε τρεις κύριες κατηγορίες νευρογλοιακών κυττάρων: τα ολιγοδενδροκύτταρα, υπεύθυνα για την τοποθέτηση του θήκη μυελίνης στους νευρώνες? μικρογλοία, των οποίων η λειτουργία είναι να προστατεύει τον εγκέφαλο. και τα αστροκύτταρα, τα οποία έχουν πολλές λειτουργίες για να βοηθήσουν τους νευρώνες.

Σε αντίθεση με το ΚΝΣ, Μόνο ένας κύριος τύπος νευρογλοίας βρίσκεται στο Περιφερικό Νευρικό Σύστημα (PNS), τα κύτταρα Sch.θέλω, τα οποία υποδιαιρούνται περαιτέρω σε τρία. Κυρίως, είναι υπεύθυνοι για τη δημιουργία του ελύτρου μυελίνης στους άξονες των νευρώνων.

• Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτό το θέμα, μπορείτε να συμβουλευτείτε αυτό το άρθρο: "Γλοιακά κύτταρα: πολύ περισσότερα από την κόλλα των νευρώνων"

Ασθένειες και διαταραχές που σχετίζονται με τη γλοία

Επί του παρόντος, υπάρχουν αυξανόμενες ενδείξεις ότι η νευρογλοία παίζει ρόλο σε ασθένειες που επηρεάζουν το ΚΝΣ, Και για τα καλά και για τα χειρότερα. Εδώ παρουσιάζω μια σύντομη λίστα τους, καλύπτοντας διαφορετικούς τύπους ασθενειών, όπου σχολιάζω την εμπλοκή (που είναι γνωστή σήμερα) των νευρογλοιακών κυττάρων σε αυτά. Πολλές περισσότερες λεπτομέρειες είναι πιθανό να ανακαλυφθούν στο μέλλον.

1. Προσωρινή και μόνιμη παράλυση

Μια παράλυση υφίσταται όταν χάνεται η σύνδεση μεταξύ μιας σειράς νευρώνων, γιατί έχει σπάσει ο «επικοινωνιακός δρόμος» τους. Κατ 'αρχήν, η γλοία μπορεί να απελευθερώσει ουσίες γνωστές ως νευροτροφικές ουσίες που προάγουν την ανάπτυξη των νευρώνων. Όπως και στο PNS, αυτό επιτρέπει την ανάκτηση της κινητικότητας με την πάροδο του χρόνου. Αυτό όμως δεν συμβαίνει στο ΚΝΣ, που πάσχει από μόνιμη παράλυση.

Για να αποδείξει ότι η γλοία εμπλέκεται στη μη ανάρρωση, καθώς είναι η μόνη διαφορά μεταξύ αυτής της νευρολογικής αλλοίωσης όταν εμφανίζεται στο ΠΝΣ ή στο ΚΝΣ, ο Albert J. Aguayo, πραγματοποίησε ένα πείραμα τη δεκαετία του '80 στο οποίο αρουραίοι με βλάβη του νωτιαίου μυελού (δηλαδή παράλυση), έλαβαν μεταμόσχευση ιστού ισχιακού νεύρου προς την πληγείσα περιοχή. Το αποτέλεσμα είναι ότι σε δύο μήνες οι αρουραίοι μετακινήθηκαν ξανά φυσικά.

Σε μεταγενέστερες έρευνες, διαπιστώθηκε ότι υπάρχει ένα άθροισμα παραγόντων που δεν επιτρέπουν την πλήρη ανάκτηση της σύνδεσης. Ένα από αυτά είναι η ίδια η μυελίνη που παράγουν. ολιγοδενδροκύτταρα, τα οποία, σχηματίζοντας το περίβλημα, εμποδίζουν την ανάπτυξη νευρώνων. Ο σκοπός αυτής της διαδικασίας είναι άγνωστος προς το παρόν. Ένας άλλος παράγοντας είναι η υπερβολική βλάβη που προκαλείται από τη μικρογλοία, καθώς οι ουσίες που απελευθερώνει για να υπερασπιστεί το σύστημα είναι επίσης επιβλαβείς για τους νευρώνες.

2. Νόσος Creutzfeldt-Jakob

Αυτή η νευροεκφυλιστική ασθένεια προκαλείται από μόλυνση με ένα πριόν, το οποίο είναι μια μη φυσιολογική πρωτεΐνη που έχει αποκτήσει αυτονομία. Ένα άλλο όνομα που λαμβάνει είναι σπογγώδης εγκεφαλοπάθεια, αφού ο εγκέφαλος των προσβεβλημένων καταλήγει γεμάτος τρύπες., δίνοντας την αίσθηση του σφουγγαριού. Μία από τις παραλλαγές του προκάλεσε συναγερμό υγείας στη δεκαετία του '90, γνωστή ως ασθένεια των τρελών αγελάδων.

Μεταδιδόμενο εάν καταποθεί, το πριόν έχει την ικανότητα να περνά μέσα από το εκλεκτικό αιματοεγκεφαλικός φραγμός και να μείνει στον εγκέφαλο. Στο ΚΝΣ, μολύνει νευρώνες καθώς και αστροκύτταρα και μικρογλοία, αναδιπλασιάζοντας και σκοτώνοντας κύτταρα και δημιουργώντας όλο και περισσότερα πριόν.

Δεν έχω ξεχάσει τα ολιγοδενδροκύτταρα, και αυτό φαίνεται αυτός ο τύπος γλοίας αντιστέκεται στη μόλυνση από πριόν, αλλά δεν υποστηρίζει οξειδωτική βλάβη που εμφανίζονται ως μέρος της μάχης που διεξάγεται από τη μικρογλοία σε μια προσπάθεια να υπερασπιστούν τους νευρώνες. Το 2005, αναφέρθηκε ότι η φυσιολογική πρωτεΐνη που δημιουργεί το πριόν βρίσκεται στη μυελίνη του ΚΝΣ, αν και η λειτουργία της σε αυτό ήταν άγνωστη.

3. Αμυοτροφική Πλάγια Σκλήρυνση (ALS)

Το ALS είναι μια εκφυλιστική ασθένεια που επηρεάζει τους κινητικούς νευρώνες., που χάνουν σιγά σιγά τη λειτουργικότητά τους, προκαλώντας απώλεια κινητικότητας μέχρι να φτάσουν σε παράλυση.

Η αιτία είναι μια μετάλλαξη στο γονίδιο που κωδικοποιεί το ένζυμο Superoxide Dismutase 1 (SOD1), το οποίο φέρει θεμελιώδης λειτουργία για την επιβίωση των κυττάρων, η οποία είναι η εξάλειψη των ελεύθερων ριζών από το οξυγόνο. Ο κίνδυνος των ριζών είναι ότι ανισορροπούν το φορτίο στο κυτταρόπλασμα, οδηγώντας τελικά σε δυσλειτουργία των κυττάρων και θάνατο.

Σε ένα πείραμα με ποντίκια με μια μεταλλαγμένη παραλλαγή του γονιδίου SOD1, φάνηκε πώς αναπτύσσουν τη νόσο ALS. Εάν αποφευχθεί η μετάλλαξη στους κινητικούς νευρώνες, τα ποντίκια παρέμειναν υγιή. Η έκπληξη εμφανίστηκε με την ομάδα ελέγχου, όπου μόνο οι κινητικοί νευρώνες έδειξαν τη μετάλλαξη. Η θεωρία δείχνει ότι σε αυτά τα ποντίκια οι κινητικοί νευρώνες θα πέθαιναν και θα προκαλούσαν την ασθένεια. Αλλά αυτό δεν συνέβη, και προς έκπληξη όλων, τα ποντίκια ήταν προφανώς υγιή. Το συμπέρασμα είναι ότι κύτταρα κοντά σε κινητικούς νευρώνες (γλοία) είχαν κάποιο μηχανισμό που σχετίζεται με το SOD1 Αποτρέπει τον νευροεκφυλισμό.

Συγκεκριμένα, οι ναυαγοσώστες των νευρώνων ήταν τα αστροκύτταρα. Εάν οι υγιείς κινητικοί νευρώνες που καλλιεργήθηκαν σε πλάκα ενώθηκαν με αστροκύτταρα με έλλειψη SOD1, πέθαιναν. Το συμπέρασμα που εξάγεται είναι ότι τα μεταλλαγμένα αστροκύτταρα απελευθερώνουν κάποιο είδος τοξικής ουσίας σε κινητικοί νευρώνες, εξηγώντας γιατί μόνο αυτός ο τύπος νευρώνων πεθαίνει κατά την ανάπτυξη του ασθένεια. Φυσικά, ο τοξικός παράγοντας εξακολουθεί να είναι μυστήριο και αντικείμενο έρευνας.

4. Χρόνιος πόνος

Ο χρόνιος πόνος είναι μια διαταραχή στην οποία μόνιμα τα κύτταρα του πόνου παραμένουν ενεργά, χωρίς καμία βλάβη που προκαλεί τη διέγερσή τους. Ο χρόνιος πόνος αναπτύσσεται όταν έχει υπάρξει αλλαγή στο κύκλωμα πόνου του ΚΝΣ μετά από τραυματισμό ή ασθένεια.

Η Linda Watkins, ερευνήτρια πόνου στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, υποψιάστηκε ότι η μικρογλοία μπορεί να εμπλέκεται σε χρόνιος πόνος επειδή είναι ικανός να απελευθερώνει κυτοκίνες, μια ουσία που εκκρίνεται σε μια φλεγμονώδη απόκριση και που ενεργοποιεί την πόνος.

Για να δει αν είχε δίκιο, έκανε μια δοκιμή σε αρουραίους με χρόνιο πόνο που προκλήθηκε από βλάβη στο νωτιαίο μυελό. Τους χορηγήθηκε μινοκυκλίνη, η οποία στοχεύει τα μικρογλοία, εμποδίζοντας την ενεργοποίησή τους και, κατά συνέπεια, δεν απελευθερώνουν κυτοκίνες. Το αποτέλεσμα δεν άργησε να έρθει και οι αρουραίοι σταμάτησαν να υποφέρουν από πόνους.

Η ίδια ομάδα μελέτης βρήκε τον μηχανισμό με τον οποίο η μικρογλοία αναγνωρίζει πότε μια περιοχή έχει υποστεί βλάβη. Οι κατεστραμμένοι νευρώνες απελευθερώνουν μια ουσία γνωστή ως φρακταλκίνη, ότι τα μικρογλοία αναγνωρίζουν και υπερασπίζονται εκκρίνοντας κυτοκίνες. Το πρόβλημα με τον χρόνιο πόνο είναι ότι για κάποιο λόγο, τα μικρογλοία δεν σταματούν να απελευθερώνουν κυτοκίνες, διεγείροντας συνεχώς την παραγωγή της αίσθησης του πόνου, παρά το γεγονός ότι δεν υπάρχει πλέον καμία βλάβη.

5. Αλτσχάιμερ

Το Αλτσχάιμερ είναι μια ασθένεια που καταστρέφει τους νευρώνες και την επικοινωνία τους, προκαλώντας απώλεια μνήμης. Ένα σημάδι αυτής της ασθένειας στην ανατομία του εγκεφάλου είναι το εμφάνιση γεροντικών πλακών σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου. Αυτές οι πλάκες είναι ένα άθροισμα μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται βήτα-αμυλοειδές, η οποία είναι τοξική για τους νευρώνες.

Αυτό που δημιουργεί αυτή την τοξική συσσώρευση είναι τα αστροκύτταρα. Αυτός ο τύπος γλοίας έχει την ικανότητα να δημιουργεί το βήτα-αμυλοειδές πεπτίδιο, καθώς μπορεί να επεξεργαστεί τον πρόδρομό του, την Πρόδρομη Πρωτεΐνη Αμυλοειδούς (APP). Ο λόγος για αυτό δεν είναι ακόμη σαφής.

Ένα άλλο σημάδι είναι αυτό γύρω από τα πιάτα παρατηρούνται μεγάλες ποσότητες μικρογλοίων, που σε μια προσπάθεια να υπερασπιστούν τον ιστό, ομαδοποιούνται για την καταπολέμηση της συσσώρευσης βήτα-αμυλοειδούς και απελευθερώνει τοξικές ουσίες (όπως κυτοκίνες, χημειοκίνες ή αντιδραστικό οξυγόνο), που αντί να βοηθούν, προάγουν τον θάνατο των νευρώνων, καθώς είναι τοξικό για αυτούς. Επίσης, δεν έχουν καμία επίδραση στη γεροντική πλάκα.