Uloga glije u neurološkim bolestima

Otkako se pojavilo uvjerenje da glija stanice postoje samo da daju strukturnu potporu neuronima, sve se više otkriva da su ti mikroskopski elementi jako uključeni u pravilno funkcioniranje živčanog sustava. Među uobičajenim funkcijama koje obavlja glija nalazimo obranu od oštećenja i napadača, prehranu neurona ili poboljšanje električnog impulsa, što znači da su puno više od jednostavne podrške u razvoju neurona kako se mislilo u prošlost.

Od sve većeg proučavanja glije, postoji i potraga da se vidi kako te stanice (koje predstavljaju većinu komponenti mozga) uključeni su u neurološke korijenske bolesti i poremećaje, nešto što se do sada radilo samo u istraživanju različitih vrste neurona.

Važno je razumjeti u kojoj je mjeri neuroglija uključena u te procese, budući da bi to mogao biti jedan od puteva za pronalaženje lijekova u budućnosti.

Brzi pregled: što je glia?

U središnjem živčanom sustavu (CNS) nalazimo tri glavne klase glija stanica: oligodendrociti, odgovorni za postavljanje mijelinska ovojnica

na neurone; mikroglija, čija je funkcija zaštita mozga; i astrocite, koji imaju mnoštvo funkcija koje pomažu neuronima.

Za razliku od CNS-a, Samo jedan glavni tip neuroglije nalazi se u perifernom živčanom sustavu (PNS), Sch stanicama.wann, koji su dalje podijeljeni u tri. Uglavnom su odgovorni za stvaranje mijelinske ovojnice u aksonima neurona.

• Da biste saznali više o ovoj temi, pogledajte ovaj članak: "Glija stanice: mnogo više od ljepila neurona"

Bolesti i poremećaji povezani s glijom

Trenutno, sve je više dokaza da neuroglija igra ulogu u bolestima koje pogađaju CNS, I u dobru i u zlu. Ovdje predstavljam njihov kratki popis, pokrivajući različite vrste bolesti, gdje komentiram uključenost (koja je danas poznata) glija stanica u njima. U budućnosti će vjerojatno biti otkriveno mnogo više detalja.

1. Privremena i trajna paraliza

Paraliza se javlja kada se izgubi veza između niza neurona, jer im je prekinut "komunikacijski put". U načelu, glija može oslobađati tvari poznate kao neurotrofi koje potiču rast neurona. Kao iu PNS-u, to omogućuje vraćanje mobilnosti tijekom vremena. Ali to nije slučaj u CNS-u, koji pati od trajne paralize.

Kako bi pokazao da je glija uključena u neoporavak, budući da je to jedina razlika između ove neurološke promjene kada se dogodi u PNS-u ili u CNS-u, Albert J. Aguayo, izveo je eksperiment 80-ih u kojem je štakori s oštećenjem leđne moždine (tj. paralizom), primili su transplantaciju tkiva išijatičnog živca prema zahvaćenom području. Rezultat je da su se za dva mjeseca štakori ponovno prirodno pokrenuli.

U kasnijim istraživanjima utvrđeno je da postoji zbroj čimbenika koji ne dopušta potpuni oporavak veze. Jedan od njih je sam mijelin koji proizvode. oligodendrociti, koji tvoreći ovojnicu sprječavaju rast neurona. Svrha ovog procesa za sada nije poznata. Drugi čimbenik je prekomjerno oštećenje koje stvara mikroglija, budući da su tvari koje otpušta za obranu sustava također štetne za neurone.

2. Creutzfeldt-Jakobova bolest

Ova neurodegenerativna bolest uzrokovana je infekcijom prionom, abnormalnim proteinom koji je stekao autonomiju. Drugi naziv koji dobiva je spongiformna encefalopatija, jer mozak oboljelih završi pun rupa., dajući osjećaj spužve. Jedna od njegovih varijanti izazvala je zdravstvenu uzbunu devedesetih, poznata kao bolest kravljeg ludila.

Prenosi se ako se proguta, prion ima sposobnost prolaska kroz selektivne krvno moždana barijera i ostati u mozgu. U CNS-u inficira neurone kao i astrocite i mikrogliju, replicirajući i ubijajući stanice i stvarajući sve više i više priona.

Nisam zaboravio oligodendrocite, a čini se da je tako ova vrsta glije otporna je na infekciju prionima, ali ne podržava oksidativno oštećenje koji se pojavljuju kao dio borbe koju vodi mikroglija u pokušaju obrane neurona. Godine 2005. objavljeno je da se normalni protein koji stvara prion nalazi u mijelinu CNS-a, iako je njegova uloga u njemu bila nepoznata.

3. Amiotrofična lateralna skleroza (ALS)

ALS je degenerativna bolest koja zahvaća motorne neurone., koji malo po malo gube funkcionalnost, uzrokujući gubitak pokretljivosti sve do paralize.

Uzrok je mutacija u genu koji kodira enzim superoksid dismutazu 1 (SOD1), koji nosi temeljna funkcija za preživljavanje stanica, a to je eliminacija slobodnih radikala iz kisik. Opasnost od radikala je u tome što dovode do neravnoteže naboja u citoplazmi, što u konačnici dovodi do kvara i smrti stanice.

U eksperimentu s miševima s mutiranom varijantom gena SOD1, vidjelo se kako se kod njih razvija ALS bolest. Ako se spriječi mutacija motornih neurona, miševi ostaju zdravi. Iznenađenje se pojavilo kod kontrolne skupine, gdje su samo motoneuroni pokazali mutaciju. Teorija ukazuje da bi kod ovih miševa motoneuroni umrli i izazvali bolest. No, to se nije dogodilo, a na opće iznenađenje miševi su očito bili zdravi. Zaključak je da stanice blizu motornih neurona (glije) imale su neki mehanizam povezan sa SOD1 Sprječava neurodegeneraciju.

Točnije, spasioci neurona bili su astrociti. Ako su se zdravi motoneuroni uzgojeni na ploči spojili s astrocitima s nedostatkom SOD1, umrli su. Zaključak je da mutirani astrociti ispuštaju neku vrstu otrovne tvari motornih neurona, objašnjavajući zašto samo ova vrsta neurona umire u razvoju bolest. Naravno, otrov je još uvijek misterij i predmet istraživanja.

4. Kronične boli

Kronična bol je poremećaj kod kojeg trajno stanice boli ostaju aktivne, bez oštećenja koja uzrokuju njihovu stimulaciju. Kronična bol se razvija kada je došlo do promjene u krugu boli CNS-a nakon ozljede ili bolesti.

Linda Watkins, istraživačica boli na Sveučilištu Colorado, posumnjala je da bi mikroglija mogla biti uključena u kronične boli jer je sposoban otpuštati citokine, tvar koja se izlučuje u upalnom odgovoru i koja aktivira bol.

Kako bi vidio je li bio u pravu, proveo je test na štakorima s kroničnom boli uzrokovanom oštećenjem leđne moždine. Primijenjen im je minociklin koji ciljano djeluje na mikrogliju, sprječava njihovu aktivaciju i, kao posljedicu, ne otpuštaju citokine. Rezultat nije dugo čekao, a štakori su prestali trpjeti bol.

Ista studijska skupina pronašla je mehanizam pomoću kojeg mikroglija prepoznaje kada je neko područje oštećeno. Oštećeni neuroni otpuštaju tvar poznatu kao fraktalkin, da mikroglija prepoznaje i brani izlučujući citokine. Problem s kroničnom boli je taj što iz nekog razloga mikroglija ne prestaje otpuštati citokine, neprestano potičući stvaranje osjeta boli, unatoč činjenici da više nema oštećenja.

5. Alzheimerova bolest

Alzheimer je bolest koja uništava neurone i njihovu komunikaciju, uzrokujući gubitak pamćenja. Oznaka ove bolesti na anatomiji mozga je pojava senilnih plakova u različitim regijama mozga. Ti su plakovi nakupina proteina zvanog beta-amiloid, koji je toksičan za neurone.

Tko generira ovu toksičnu akumulaciju su astrociti. Ova vrsta glije ima sposobnost generiranja beta-amiloidnog peptida, budući da može obraditi svoj prekursor, amiloidni prekursorski protein (APP). Razlog tome još uvijek nije jasan.

Drugi znak je onaj oko ploča uočavaju se velike količine mikroglije koja se u pokušaju obrane tkiva grupira za borbu protiv nakupljanja beta-amiloida i otpuštanja otrovnih tvari (kao što su citokini, kemokini ili reaktivni kisik), koji umjesto da pomaže, potiče smrt neurona, jer je toksičan za njih. Također, nemaju nikakav učinak na senilni plak.