A glia szerepe a neurológiai betegségekben

Mióta megjelent az a hiedelem, hogy a gliasejtek csak azért léteznek, hogy strukturális támogatást nyújtsanak a neuronoknak, egyre inkább felfedezik, hogy ezek a mikroszkopikus elemek nagymértékben részt vesznek az idegrendszer megfelelő működésében. A glia által végzett szokásos funkciók között megtalálható a károsodások és betolakodók elleni védekezés, az idegsejtek táplálása ill. az elektromos impulzus javítása, ami azt jelenti, hogy sokkal többet jelentenek, mint egy egyszerű támogatást a neuronok fejlődésében, ahogyan azt a múlt.

A glia növekvő tanulmányozása óta azt is keresik, hogy ezek a sejtek (amelyek az agy összetevőinek többségét képviselik) hogyan neurológiai gyökérbetegségekben és rendellenességekben vesznek részt, amit eddig csak a vizsgálat során végeztek a különböző neuronok típusai.

Fontos megérteni, hogy a neuroglia milyen mértékben vesz részt ezekben a folyamatokban, mivel ez lehet az egyik út a gyógymódok megtalálásához a jövőben.

Gyors áttekintés: mi az a glia?

A központi idegrendszerben (CNS) találjuk

a gliasejtek három fő osztálya: az oligodendrociták, amelyek az elhelyezéséért felelősek mielinhüvely neuronokhoz; mikroglia, amelynek feladata az agy védelme; és az asztrociták, amelyek számos funkcióval segítik a neuronokat.

A központi idegrendszerrel ellentétben, A neuroglia egyetlen fő típusa található a perifériás idegrendszerben (PNS), az Sch-sejtekben.akarom, amelyek további három részre oszlanak. Főleg a neuronok axonjaiban a mielinhüvely létrehozásáért felelősek.

• Ha többet szeretne megtudni erről a témáról, olvassa el ezt a cikket: "Gliasejtek: sokkal több, mint a neuronok ragasztója"

Gliával összefüggő betegségek és rendellenességek

Jelenleg egyre több bizonyíték van arra, hogy a neuroglia szerepet játszik a központi idegrendszert érintő betegségekben, Jóban és rosszban egyaránt. Az alábbiakban bemutatok egy rövid listát ezekről, amelyek különböző típusú betegségekre terjednek ki, és kifejtem a gliasejtek (ma ismert) érintettségét bennük. A jövőben valószínűleg még sok részletre derül fény.

1. Átmeneti és állandó bénulás

A bénulás akkor következik be, amikor a neuronok sorozata közötti kapcsolat megszakad, mert a "kommunikációs útjuk" megszakadt. Elvileg a glia képes felszabadítani a neurotrófoknak nevezett anyagokat, amelyek elősegítik az idegsejtek növekedését. A PNS-hez hasonlóan ez is lehetővé teszi a mobilitás idővel visszanyerését. De ez nem így van a központi idegrendszerben, amely állandó bénulásban szenved.

Annak bizonyítására, hogy a glia szerepet játszik a nem felépülésben, mivel ez az egyetlen különbség e neurológiai elváltozás között, amikor a PNS-ben vagy a központi idegrendszerben fordul elő, Albert J. Aguayo a 80-as években végzett egy kísérletet, amelyben gerincvelő-károsodásban (azaz bénulásban) szenvedő patkányok ülőideg-szövet transzplantációját kapták az érintett terület felé. Az eredmény az, hogy két hónap múlva a patkányok újra természetes módon mozogtak.

A későbbi vizsgálatok során kiderült, hogy vannak olyan tényezők, amelyek nem teszik lehetővé a kapcsolat teljes helyreállítását. Ezek egyike maga az általuk termelt mielin. oligodendrociták, amelyek a hüvely kialakításával megakadályozzák az idegsejtek növekedését. Ennek a folyamatnak a célja egyelőre ismeretlen. Egy másik tényező a mikroglia által generált túlzott károsodás, mivel azok az anyagok, amelyeket a rendszer védelmére bocsát ki, szintén károsak az idegsejtekre.

2. Creutzfeldt-Jakob betegség

Ezt a neurodegeneratív betegséget egy prion fertőzés okozza, amely egy abnormális fehérje, amely autonómiát nyert. Egy másik elnevezése a szivacsos agyvelőbántalom, mivel az érintettek agya tele van lyukakkal., szivacs érzetét keltve. Egyik változata a kilencvenes években egészségügyi riasztást váltott ki, az úgynevezett kergemarhakór.

Lenyelés esetén átadódik, a prion képes átjutni a szelektíven vér-agy gát és maradj az agyban. A központi idegrendszerben megfertőzi a neuronokat, valamint az asztrocitákat és a mikrogliákat, replikálódik és megöli a sejteket, és egyre több priont hoz létre.

Nem felejtettem el az oligodendrocitákat, és úgy tűnik ez a típusú glia ellenáll a prionok által okozott fertőzéseknek, de nem támogatja az oxidatív károsodást amelyek a mikroglia által a neuronok védelmére irányuló küzdelem részeként jelennek meg. 2005-ben arról számoltak be, hogy a priont termelő normál fehérje a központi idegrendszer mielinében található, bár funkciója ebben nem volt ismert.

3. Amiotróf laterális szklerózis (ALS)

Az ALS egy degeneratív betegség, amely a motoros neuronokat érinti., amelyek fokozatosan elveszítik funkcionalitásukat, ami a mobilitás elvesztését okozza egészen a bénulásig.

Ennek oka a szuperoxid-diszmutáz 1 (SOD1) enzimet kódoló gén mutációja, amely egy A sejtek túlélésének alapvető funkciója, amely a szabad gyökök eltávolítása a oxigén. A gyökök veszélye abban rejlik, hogy kiegyensúlyozzák a citoplazmában lévő töltést, ami végső soron a sejt hibás működéséhez és halálához vezet.

A SOD1 gén mutáns variánsával rendelkező egerekkel végzett kísérlet során kiderült, hogyan alakul ki náluk ALS-betegség. Ha a motoros neuronok mutációját megakadályozták, az egerek egészségesek maradtak. A meglepetés a kontrollcsoportnál jelent meg, ahol csak a motoneuronok mutatták a mutációt. Az elmélet azt mutatja, hogy ezekben az egerekben a motoneuronok elpusztulnak, és betegséget generálnak. De ez nem történt meg, és mindenki meglepetésére az egerek láthatóan egészségesek voltak. A következtetés az a motoros neuronokhoz (glia) közeli sejtekben volt valamilyen mechanizmus, amely a SOD1-hez kapcsolódik Megakadályozza a neurodegenerációt.

Pontosabban, a neuronok mentői az asztrociták voltak. Ha a lemezen tenyésztett egészséges motoneuronok csatlakoztak SOD1-hiányos asztrocitákhoz, akkor elpusztultak. A levont következtetés az, hogy a mutált asztrociták valamilyen mérgező anyagot bocsátanak ki motoros neuronok, ami megmagyarázza, hogy miért csak ez a típusú neuron pusztul el a fejlődés során betegség. Természetesen a mérgező szer még mindig rejtély és a vizsgálat tárgya.

4. Krónikus fájdalom

A krónikus fájdalom olyan rendellenesség, amelyben tartósan a fájdalomsejtek aktívak maradnak, anélkül, hogy a stimulációjukat okozó károsodást okoznák. Krónikus fájdalom akkor alakul ki, ha sérülés vagy betegség következtében megváltozik a központi idegrendszer fájdalomáramköre.

Linda Watkins, a Colorado Egyetem fájdalomkutatója azt gyanította, hogy a mikroglia szerepet játszhat krónikus fájdalom, mert képes felszabadítani a citokineket, egy olyan anyagot, amely gyulladásos reakcióban szekretálódik, és aktiválja a fájdalom.

Hogy megtudja, igaza van-e, tesztet végzett patkányokon, akik krónikus fájdalmat okoztak a gerincvelő sérülése miatt. Minociklint adtak nekik, ami a mikrogliákat célozza meg, megakadályozva azok aktivációját, és ennek következtében nem szabadítanak fel citokineket. Az eredmény nem váratott sokáig magára, és a patkányok abbahagyták a fájdalmat.

Ugyanez a kutatócsoport megtalálta azt a mechanizmust, amellyel a mikroglia felismeri, ha egy terület sérült. A sérült idegsejtek fraktalkinként ismert anyagot bocsátanak ki, hogy a mikrogliák felismerik és citokinek kiválasztásával védekeznek. A krónikus fájdalommal az a probléma, hogy a mikrogliák valamilyen oknál fogva nem hagyják abba a citokinek felszabadulását, folyamatosan serkentik a fájdalomérzet kialakulását, annak ellenére, hogy már nincs károsodás.

5. Alzheimer-kór

Az Alzheimer-kór olyan betegség, amely tönkreteszi a neuronokat és kommunikációjukat, memóriavesztést okozva. Ennek a betegségnek az agy anatómiájának jele a szenilis plakkok megjelenése az agy különböző régióiban. Ezek a plakkok a béta-amiloid nevű fehérje aggregátumai, amely mérgező a neuronokra.

Ezt a mérgező felhalmozódást az asztrociták generálják. Ez a típusú glia képes béta-amiloid peptidet generálni, mivel képes feldolgozni prekurzorát, az amiloid prekurzor fehérjét (APP). Ennek oka még mindig nem tisztázott.

Egy másik jel a lemezek körül nagy mennyiségű mikroglia figyelhető meg, amelyek a szövet védelmét kísérelve csoportosulnak a béta-amiloid felhalmozódása és mérgező anyagok (például citokinek, kemokinek vagy reaktív oxigén), amelyek ahelyett, hogy segítenének, elősegítik az idegsejtek pusztulását, mivel mérgező nekik. Ezenkívül nincs hatással a szenilis plakkokra.