Gliasejtek: sokkal több, mint az idegsejtek ragasztója

Nagyon gyakori, hogy amikor egy ember intelligenciájáról beszélünk, kifejezetten egy nagyon specifikus sejttípusra utalunk: az idegsejtekre. Így normális, ha mononeuronálisnak nevezzük azokat, akik az alacsony intelligenciát becsmérlő módon tulajdonítják. Azonban, az a gondolat, hogy az agy lényegében egyenértékű egy neuronkészlettel, egyre elavultabb.

Az emberi agy több mint 80 milliárd idegsejtet tartalmaz, de ez csak a szervek összes sejtjének 15% -át teszi ki.

A fennmaradó 85% -ot egy másik típusú mikroszkópos test foglalja el: az úgynevezett gliasejtek.. Összességében ezek a sejtek glia vagy neuroglia nevű anyagot alkotnak, amely az idegrendszer minden mélyedésén átnyúlik.

Jelenleg a glia az egyik olyan tudományterület, amely az idegtudományok terén a legnagyobb előrelépés, minden feladatának feltárására törekszik és az interakciókat, amelyeket úgy hajtanak végre, hogy az idegrendszer úgy működjön, ahogy működik. És az, hogy az agy jelenleg nem érthető meg anélkül, hogy megértené a glia részvételét.

A gliasejtek felfedezése

A neuroglia kifejezést 1856-ban Rudolf Virchow német patológus találta ki. Ez egy olyan szó, amely görögül azt jelenti, hogy "neuronális (neuro) ragasztó (glia)", mivel felfedezésének idején Úgy gondolták, hogy az idegsejtek idegeket alkotnak és ez több, mint a axon sejtgyűjtemény volt az idegsejt egy része helyett. Ezért feltételezték, hogy ezek a sejtek, amelyeket az idegsejtek közelében találtak, ott voltak, hogy segítsenek az ideg strukturálásában és megkönnyítsék a köztük lévő egyesülést, és semmi mást. Röviden: meglehetősen passzív és kisegítő szerep.

A híres kutató, Santiago Ramón y Cajal 1887-ben arra a következtetésre jutott, hogy az idegsejtek igen független egységek, amelyeket egy később ismertté vált kis tér választott el a többitől Mit szinaptikus tér. Ez megcáfolta azt az elképzelést, hogy az axonok nem csupán a független idegsejtek részei. A glia passzivitásának gondolata azonban megmaradt. Ma azonban kiderül, hogy jelentősége sokkal nagyobb, mint korábban feltételezték.

Bizonyos szempontból ironikus, hogy a neuroglia-nak ezt a nevet adták. Igaz, hogy segít a szerkezetben, de nemcsak ezt a funkciót látja el, hanem az Ön védelmére, javítására is károsíthatja, javítja az idegimpulzust, energiát kínál, és még az információ áramlását is szabályozza, még sok más funkció mellett felfedezték. Az idegrendszer hatékony eszközei.

Glia sejttípusok

Neuroglia különböző típusú sejtek összessége, amelyekben közös, hogy az idegrendszerben találhatók és nem idegsejtek.

Elég sokféle gliasejt létezik, de arra a négy osztályra fogok koncentrálni, amelyek fontosabbnak tekintik, valamint a legfejlettebb funkciók magyarázatában Ma. Mint mondtam, az idegtudománynak ez a területe napról napra tovább fejlődik, és a jövőben minden bizonnyal olyan új részletek lesznek, amelyek ma ismeretlenek.

1. Schwann-sejtek

Ennek a glia sejtnek a neve a felfedező tiszteletére áll, Theodore Schwann, akit leginkább a Sejtelmélet egyik atyjaként ismernek. Ez a fajta gliasejt az egyetlen, amely megtalálható a perifériás idegrendszerben (PNS), vagyis a testben végigfutó idegekben.

Az állatok idegszálainak anatómiájának tanulmányozása során Schwann megfigyelt néhányat sejtek, amelyek az axon mentén kapcsolódtak, és azt az érzetet keltették, mintha valami kicsi lenne "Gyöngy"; Ezen túl nem tulajdonított nekik nagyobb jelentőséget. A jövőbeli vizsgálatok során kiderült, hogy ezek a mikroszkopikus gyöngy alakú elemek valójában mielinhüvelyek voltak, egy fontos termék, amely ilyen típusú sejteket generál.

Myelin egy lipoprotein, amely biztosítja az axon elektromos impulzusának szigetelésétvagyis lehetővé teszi az akciós potenciál hosszabb ideig és nagyobb távolságban való megtartását, ezáltal az elektromos felvételek gyorsabban haladnak és nem oszlanak el az idegsejt membránján keresztül. Vagyis úgy viselkednek, mint egy kábelt takaró gumi.

Schwann sejtek képesek több neurotróf komponenst kiválasztani, beleértve az "idegnövekedési faktort" (CNF), az első növekedési faktor, amely az idegrendszerben található. Ez a molekula a neuronok növekedésének stimulálását szolgálja a fejlődés során. Ezen túlmenően, mivel ez a fajta neuroglia csöveként veszi körül az axont, befolyásolhatja annak növekedési irányát is.

Ezen túl azt tapasztalták, hogy amikor a PNS idege megsérült, Az FCN szekretálódik, hogy az idegsejt visszanőhessen és visszanyerje működését. Ez megmagyarázza azt a folyamatot, amelyben az izmok által elszenvedett átmeneti bénulás eltűnik.

A három különböző Schwann-sejt

A korai anatómusok esetében nem volt különbség a Schwann-sejtekben, de a fejlődés során a mikroszkóppal három különböző típust tudtak megkülönböztetni, jól felépítve és működve differenciált. Azok, amelyeket leírtam, a "mielin", mivel a mielint termelik és a leggyakoribbak.

Azonban, rövid axonokkal rendelkező neuronokban a Schwann-sejtek egy másik típusa, az úgynevezett "nemmelinizálódott" találhatómivel nem termel mielinhüvelyt. Ezek nagyobbak, mint az előzőek, és belül egyszerre több axont helyeznek el. Úgy tűnik, hogy nem hoznak létre mielinhüvelyt, mivel saját membránjával már szigetelésként szolgál ezeknek a kisebb axonoknak.

A neuroglia ezen formájának utolsó típusa az idegsejtek és az izmok közötti szinapszisban található. Terminális vagy periszinaptikus Schwann sejtekként ismertek. (a szinapszis között). Jelenlegi szerepéről Richard Robitaille, a montreali egyetem neurobiológusa által végzett kísérlet derült ki. A teszt abból állt, hogy hamis üzenetküldőt adtak ezekhez a cellákhoz, hogy lássák, mi történt. Az eredmény az volt, hogy az izom által kifejezett válasz megváltozott. Egyes esetekben a kontrakció növekedett, más esetekben csökkent. A következtetés az volt ez a típusú glia szabályozza az információ áramlását az idegsejt és az izom között.

2. Oligodendrocyták

A központi idegrendszeren (CNS) belül nincsenek Schwann-sejtek, de az alternatív gliasejt-típusoknak köszönhetően az idegsejteknek másfajta mielinbevonatuk van. Ezt a funkciót végrehajtják a neuroglia nagy típusai közül az utolsó felfedezett: az oligodendrocyták által alkotott.

Nevük arra utal, hogyan írták le őket az első anatómusok, akik megtalálták őket; egy sejt kis kiterjesztések sokaságával. De az az igazság, hogy a név nem nagyon kíséri őket, mivel valamivel később Ramón tanítványa és Cajal, Pío del Río-Hortega, az akkor használt folt javításait tervezte, feltárva az igaz morfológia: egy sejt, hosszú, hosszabbítással, például karokkal.

Myelin a központi idegrendszerben

Az oligodendrocyták és a mielinált Schwann-sejtek között az az egyik különbség, hogy az előbbi nem borítja testével az axont, hanem hosszú megnyújtásukkal teszik, mintha polip csápjai lennének, és rajtuk keresztül szekretálódik a mielin. Ezenkívül a központi idegrendszerben található mielin nemcsak az idegsejt elkülönítésére szolgál.

Amint Martin Schwab 1988-ban kimutatta, a tenyésztett idegsejtekben a myelin lerakódása az axonon akadályozza növekedésüket. Magyarázatot keresve Schwab és csapata képes volt megtisztítani számos mielinfehérjét, amelyek ezt a gátlást okozzák: Nogo, MAG és OMgp. A vicces az, hogy látták, hogy az agy fejlődésének korai szakaszában a MAG fehérje a mielin stimulálja az idegsejt növekedését, inverz funkciót tölt be az idegsejtben Felnőttek. A gátlás oka rejtély, de a tudósok remélik, hogy hamarosan megismerik szerepét.

A 90-es években talált másik fehérje szintén megtalálható a mielinben, ezúttal Stanley B. Prusiner: Prion fehérje (PrP). Funkciója normális állapotban ismeretlen, de mutált állapotban Prion és a Creutzfeldt-Jakob-betegség egyik változatát generálja, közismert nevén tehénbetegség őrült. A prion egy olyan fehérje, amely autonómiát szerez, megfertőzve a glia összes sejtjét, amely neurodegenerációt generál.

3. Asztrociták

Az ilyen típusú gliasejteket Ramón y Cajal írta le. Az idegsejtek megfigyelései során észrevette, hogy az idegsejtek közelében más, csillag alakú sejtek vannak; innen a neve. A központi idegrendszerben és a látóidegben helyezkedik el, és valószínűleg az egyik glia, amely nagyobb számú funkciót lát el. Mérete kétszer-tízszer nagyobb, mint egy idegsejté, és funkciói nagyon változatosak

Vér-agy gát

A vér nem áramlik közvetlenül a központi idegrendszerbe. Ezt a rendszert a Blood Brain Barrier (BBB) ​​védi, amely egy nagyon szelektív, áteresztő membrán. Az asztrociták aktívan részt vesznek benne, a szűrés feladata, hogy mi történhet a másik féllel és mi nem. Főleg lehetővé teszik az oxigén és a glükóz bejutását, hogy táplálják az idegsejteket.

De mi történik, ha ez az akadály megsérül? Az immunrendszer által okozott problémák mellett az asztrociták csoportjai a sérült területre utaznak, és összekapcsolódva ideiglenes gátat képeznek és megállítják a vérzést.

Az asztrociták képesek szintetizálni egy GFAP néven ismert rostos fehérjét, amellyel robusztusságot nyernek, amellett, hogy szekretálnak egy másik fehérjét, amelyet átjárhatatlanság elérésére tesznek lehetővé. Ezzel párhuzamosan az asztrociták neurotrófokat választanak ki, hogy stimulálják a regenerációt a területen.

Kálium akkumulátor feltöltése

Az asztrociták leírt másik funkciója az akciópotenciál fenntartása. Amikor egy neuron elektromos impulzust generál, összegyűjti a nátriumionokat (Na +), hogy pozitívabbá váljanak a külsővel szemben. Ez a folyamat, amely során az idegsejteken kívül és belül az elektromos töltéseket manipulálják, egy úgynevezett állapotot eredményez depolarizáció, ami a neuronon átutazó elektromos impulzusok megszületését okozza, amíg véget nem érnek a szinaptikus térben. Az utazás során a sejtkörnyezet mindig az elektromos töltés egyensúlyát keresi, ezért ezúttal elveszíti a káliumionokat (K +), kiegyenlíteni az extracelluláris környezettel.

Ha ez mindig megtörténne, a végén káliumionok telítettsége képződne kívül, ami azt jelentené, hogy ezek az ionok abbahagyják az idegsejt távozását, és ez képtelenséget eredményez az elektromos impulzus. Itt jönnek a képbe az asztrociták, ki elnyelik ezeket az ionokat belül, hogy megtisztítsák az extracelluláris teret, és több káliumion szekretálódását teszik lehetővé. Az asztrocitáknak nincs problémája a töltéssel, mivel nem elektromos impulzusokkal kommunikálnak.

4. Microglia

A neuroglia négy fő formája közül az utolsó a mikroglia.. Ezt az oligodendrociták előtt fedezték fel, de azt gondolták, hogy erekből származik. A központi idegrendszer glia populációjának 5-20 százalékát foglalja el, és fontossága azon a tényen alapul, hogy ez az agy immunrendszerének alapja. A vér-agy gát védelme révén a sejtek szabad átengedése nem megengedett, ide tartozik az immunrendszeré is. Így, az agynak saját védelmi rendszerre van szüksége, és ezt az ilyen típusú glia alakítja ki.

A központi idegrendszer immunrendszere

Ez a glia sejt nagyon mozgékony, így gyorsan reagálhat minden olyan problémára, amellyel a központi idegrendszerben találkozik. A mikroglia képes megemészteni a sérült sejteket, baktériumokat és vírusokat, valamint felszabadítani egy sor vegyi anyagot, amelyekkel harcolni lehet a betolakodók ellen. De ezen elemek használata járulékos károsodást okozhat, mivel mérgező az idegsejtekre is. Ezért a konfrontáció után neurotróf asztrocitákat kell termelniük, hogy megkönnyítsék az érintett terület regenerálódását.

Korábban beszéltem a BBB károsodásáról, amely probléma részben a mikroglia mellékhatásai által keletkezik, amikor a leukociták átjutnak a BBB-n és bejutnak az agyba. A központi idegrendszer belseje új világ ezeknek a sejteknek, és elsősorban olyan ismeretlenül reagálnak, mintha fenyegetés lenne, immunválaszt generálva ez ellen. A mikroglia megindítja a védelmet, mondhatni "polgárháborút" okozva, amely sok kárt okoz az idegsejtekben.

Kommunikáció a glia és az idegsejtek között

Mint látta, a glia sejtek sokféle feladatot látnak el. De egy szakasz, amely nem volt világos, az, hogy az idegsejtek és a glia kommunikálnak-e egymással. Az első kutatók már rájöttek, hogy a glia, a neuronokkal ellentétben, nem generál elektromos impulzusokat. De ez megváltozott, amikor Stephen J. Smith ellenőrizte, hogy kommunikálnak, mind egymással, mind az idegsejtekkel.

Smithnek az volt a megérzése, hogy a neuroglia a kalciumiont (Ca2 +) használja az információk továbbítására, mivel általában ezt az elemet használják a sejtek a legjobban. Valahogy ő és csapattársai ezzel a meggyőződéssel beugrottak a medencébe (elvégre az ion "népszerűsége" sem árul el sokat a sajátos funkcióiról), de jól megértették.

Ezek a kutatók olyan kísérletet terveztek, amely asztrociták tenyésztéséből állt, amelyhez fluoreszcens kalciumot adtak, amely lehetővé teszi helyzetük fluoreszcens mikroszkópiával történő megtekintését. Ezenkívül hozzáadott egy nagyon gyakori neurotranszmittert, glutamát. Az eredmény azonnali volt. Tíz percig láthatták, hogy a fluoreszcencia hogyan lép be az asztrocitákba és halad-e a sejtek között, mintha hullám lenne. Ezzel a kísérlettel megmutatták, hogy a glia kommunikál egymással és az idegsejttel, mivel a neurotranszmitter nélkül a hullám nem indul el.

A legújabb tudnivalók a gliasejtekről

Újabb kutatások során kiderült, hogy a glia minden típusú neurotranszmittert kimutat. Továbbá, mind az asztrociták, mind a mikroglia képesek neurotranszmitterek előállítására és felszabadítására (bár a ezeket az elemeket gliotranszmittereknek nevezzük, mert a glia-ból származnak), így befolyásolják a idegsejtek.

A jelenlegi tanulmányi terület felfelé néz ahol a glia sejtek befolyásolják az általános agyműködést és a komplex mentális folyamatokat, Mit A tanulás, az emlék vagy az álom.