Glia roll neuroloogilistes haigustes

Kuna ilmnes usk, et gliiarakud eksisteerivad ainult selleks, et anda neuronitele struktuurset tuge, avastatakse üha enam, et need mikroskoopilised elemendid osalevad tugevalt närvisüsteemi õiges toimimises. Glia teostatavate tavapäraste funktsioonide hulgas on kaitse kahjustuste ja sissetungijate eest, neuronite toitmine või elektrilise impulsi parandamine, mis tähendab, et need on palju enamat kui lihtsalt tugi neuronite arengus, nagu arvati minevik.

Alates kasvavast glia uurimisest on ka otsitud, kuidas need rakud (mis esindavad enamikku aju komponentidest) on seotud neuroloogiliste juurehaiguste ja häiretega, mida seni tehti ainult erinevate uurimise käigus neuronite tüübid.

Oluline on mõista, mil määral on neuroglia nendes protsessides kaasatud, kuna see võib olla üks viise tulevikus ravide leidmiseks.

Kiire ülevaade: mis on glia?

Kesknärvisüsteemis (KNS) leiame kolm peamist gliiarakkude klassi: oligodendrotsüüdid, mis vastutavad selle paigutamise eest müeliini ümbris neuronitele; mikrogliia, mille ülesanne on kaitsta aju; ja astrotsüüdid, millel on neuronite abistamiseks palju funktsioone.

Erinevalt kesknärvisüsteemist, Perifeerses närvisüsteemis (PNS), Sch-rakkudes, leidub ainult ühte peamist neurogliia tüüpi.tahan, mis jagunevad veelgi kolmeks. Peamiselt vastutavad nad müeliini ümbrise loomise eest neuronite aksonites.

• Selle teema kohta lisateabe saamiseks lugege seda artiklit: "Gliaalrakud: palju enamat kui neuronite liim"

Gliaga seotud haigused ja häired

Praegu üha rohkem on tõendeid selle kohta, et neurogliia mängib rolli kesknärvisüsteemi mõjutavates haigustes, Nii heas kui halvas. Siin esitan neist lühikese loetelu, mis hõlmab eri tüüpi haigusi, kus kommenteerin gliiarakkude osalust (mis on tänapäeval teada) nendes. Tõenäoliselt avastatakse tulevikus palju rohkem üksikasju.

1. Ajutine ja püsiv halvatus

Kui ühendus mitmete neuronite vahel kaob, tekib halvatus, sest nende "suhtlustee" on katkenud. Põhimõtteliselt võib glia vabastada neurotroofidena tuntud aineid, mis soodustavad neuronite kasvu. Nagu PNS-is, võimaldab see aja jooksul liikuvust taastada. Kuid püsiva halvatuse all kannatava kesknärvisüsteemi puhul see nii ei ole.

Et näidata, et glia on seotud mittetaastumisega, kuna see on ainus erinevus selle neuroloogilise muutuse vahel, kui see esineb PNS-is või kesknärvisüsteemis, Albert J. Aguayo viis 80ndatel läbi katse, milles seljaaju kahjustusega (st halvatusega) rottidele siirdati istmikunärvi kude kahjustatud piirkonna suunas. Tulemuseks on see, et kahe kuu pärast liikusid rotid taas loomulikult.

Hilisemate uuringute käigus on leitud, et on tegurite summa, mis ei võimalda ühenduse täielikku taastumist. Üks neist on müeliin ise, mida nad toodavad. oligodendrotsüüdid, mis kesta moodustades takistavad neuronite kasvu. Selle protsessi eesmärk on praegu teadmata. Teine tegur on mikrogliia tekitatud liigne kahjustus, kuna ained, mida see süsteemi kaitseks vabastab, on samuti neuronitele kahjulikud.

2. Creutzfeldt-Jakobi tõbi

See neurodegeneratiivne haigus on põhjustatud priooniga nakatumisest, mis on ebanormaalne valk, mis on saanud autonoomia. Teine nimi, mida see kannab, on spongioosne entsefalopaatia, kuna haigete aju on auke täis., mis annab käsna tunde. Üks selle variantidest põhjustas üheksakümnendatel tervisehäire, mida tunti hullu lehma tõvena.

Allaneelamisel edastatud prioonil on võime läbida selektiivset hematoentsefaalbarjäär ja jääda ajusse. Kesknärvisüsteemis nakatab see nii neuroneid kui ka astrotsüüte ja mikrogliat, replitseerides ja tappes rakke ning luues järjest rohkem prioone.

Ma ei ole unustanud oligodendrotsüüte ja tundub, et see on seda tüüpi glia on vastu prioonide nakatumisele, kuid ei toeta oksüdatiivseid kahjustusi mis ilmnevad osana võitlusest, mida mikroglia viib läbi neuronete kaitsmise katses. 2005. aastal teatati, et priooni tootvat normaalset valku leidub kesknärvisüsteemi müeliinis, kuigi selle funktsioon selles polnud teada.

3. Amüotroofiline lateraalskleroos (ALS)

ALS on degeneratiivne haigus, mis mõjutab motoorseid neuroneid., mis vähehaaval kaotavad oma funktsionaalsust, põhjustades liikuvuse kaotust kuni halvatuseni.

Põhjuseks on mutatsioon geenis, mis kodeerib ensüümi Superoxide Dismutase 1 (SOD1), mis kannab rakkude ellujäämise põhifunktsioon, milleks on vabade radikaalide eemaldamine rakkudest hapnikku. Radikaalide oht seisneb selles, et nad viivad tsütoplasmas laengu tasakaalust välja, põhjustades lõpuks raku talitlushäireid ja surma.

SOD1 geeni muteerunud variandiga hiirtega tehtud katses oli näha, kuidas neil areneb ALS-i haigus. Kui motoorsete neuronite mutatsioon suudeti ära hoida, jäid hiired terveks. Üllatus ilmnes kontrollrühmaga, kus mutatsiooni näitasid ainult motoneuronid. Teooria näitab, et nendel hiirtel surevad motoneuronid ja tekitavad haiguse. Kuid seda ei juhtunud ja kõigi üllatuseks olid hiired ilmselt terved. Järeldus on selline motoorsete neuronite (glia) lähedal asuvatel rakkudel oli SOD1-ga seotud mehhanism See hoiab ära neurodegeneratsiooni.

Täpsemalt olid neuronite päästjad astrotsüüdid. Kui plaadil kasvatatud terved motoneuronid ühinesid SOD1-puudulike astrotsüütidega, surid nad. Tehti järeldus, et muteerunud astrotsüüdid eraldavad mingisuguseid mürgiseid aineid motoorsed neuronid, selgitades, miks ainult seda tüüpi neuronid surevad nende arengus haigus. Muidugi on mürgine aine endiselt mõistatus ja uurimisobjekt.

4. Krooniline valu

Krooniline valu on häire, mille puhul püsivalt valurakud jäävad aktiivseks, ilma kahjustusteta, mis põhjustab nende stimulatsiooni. Krooniline valu tekib siis, kui pärast vigastust või haigust on toimunud muutused kesknärvisüsteemi valuahelates.

Colorado ülikooli valuuurija Linda Watkins kahtlustas, et mikrogliia võib olla seotud krooniline valu, kuna see on võimeline vabastama tsütokiine – ainet, mis eritub põletikulise vastusena ja mis aktiveerib valu.

Et näha, kas tal on õigus, viis ta läbi katse rottidega, kellel oli seljaaju kahjustusest põhjustatud krooniline valu. Neile manustati minotsükliini, mis on suunatud mikrogliiale, takistades nende aktiveerimist ja sellest tulenevalt ei vabasta nad tsütokiine. Tulemus ei lasknud end kaua oodata ja rotid lakkasid valudest.

Sama uurimisrühm leidis mehhanismi, mille abil mikroglia tuvastab, kui piirkond on kahjustatud. Kahjustatud neuronid vabastavad ainet, mida nimetatakse fraktalkiiniks, mida mikroglia tunneb ära ja kaitseb tsütokiine sekreteerides. Kroonilise valu probleem on see, et mingil põhjusel ei lõpeta mikrogliia tsütokiinide vabastamist, stimuleerides pidevalt valuaistingut, hoolimata sellest, et kahjustusi enam ei ole.

5. Alzheimeri tõbi

Alzheimeri tõbi on haigus, mis hävitab neuroneid ja nende kommunikatsiooni, põhjustades mälukaotust. Selle haiguse tunnuseks aju anatoomias on seniilsete naastude välimus aju erinevates piirkondades. Need naastud on beeta-amüloidi nimelise valgu agregaat, mis on neuronitele toksiline.

Kes selle toksilise akumulatsiooni tekitab, on astrotsüüdid. Seda tüüpi glia on võimeline genereerima beeta-amüloidpeptiidi, kuna see suudab töödelda oma eelkäijat, amüloidi prekursorvalku (APP). Selle põhjus pole siiani selge.

Teine märk on see, et plaatide ümber täheldatakse suures koguses mikrogliat, mis kude kaitsmiseks rühmituvad kokku võidelda beeta-amüloidi kogunemise vastu ja vabastada mürgiseid aineid (nagu tsütokiinid, kemokiinid või reaktiivne hapnik), mis aitamise asemel soodustavad neuronite surma, kuna on toksiline. neile. Samuti ei mõjuta need seniilset hambakattu.