Peran glia dalam penyakit saraf

Sejak muncul kepercayaan bahwa sel glial hanya ada untuk memberikan dukungan struktural pada neuron, semakin banyak ditemukan bahwa unsur-unsur mikroskopis ini sangat terlibat dalam berfungsinya sistem saraf. Di antara fungsi biasa yang dilakukan oleh glia kami menemukan pertahanan terhadap kerusakan dan penyerang, nutrisi neuron atau peningkatan impuls listrik, yang berarti bahwa mereka lebih dari sekadar dukungan sederhana dalam perkembangan neuron seperti yang dipikirkan di masa lalu. masa lalu.

Sejak studi glia berkembang, ada juga pencarian untuk melihat bagaimana sel-sel ini (yang mewakili sebagian besar komponen otak) terlibat dalam penyakit dan gangguan akar saraf, sesuatu yang sampai sekarang hanya dilakukan dalam penyelidikan yang berbeda jenis neuron.

Penting untuk memahami sejauh mana neuroglia terlibat dalam proses ini, karena ini mungkin salah satu jalur untuk menemukan penyembuhan di masa depan.

Tinjauan singkat: apa itu glia?

Dalam Sistem Saraf Pusat (SSP) kita temukan tiga kelas utama sel glial

: oligodendrosit, bertanggung jawab untuk menempatkan selubung myelin ke neuron; mikroglia, yang fungsinya melindungi otak; dan astrosit, yang memiliki banyak fungsi untuk membantu neuron.

Berbeda dengan SSP, Hanya satu jenis neuroglia utama yang ditemukan di Sistem Saraf Periferal (PNS), sel Sch.ingin, yang dibagi lagi menjadi tiga. Terutama, mereka bertanggung jawab untuk menghasilkan selubung mielin di akson neuron.

• Untuk mengetahui lebih lanjut tentang topik ini, Anda dapat membaca artikel ini: "Sel glial: lebih dari perekat neuron"

Penyakit dan gangguan terkait Glia

Saat ini, ada semakin banyak bukti bahwa neuroglia berperan dalam penyakit yang mempengaruhi SSP, Baik untuk yang baik maupun yang lebih buruk. Di sini saya menyajikan daftar singkatnya, yang mencakup berbagai jenis penyakit, di mana saya mengomentari keterlibatan (yang dikenal saat ini) sel glial di dalamnya. Banyak detail lebih lanjut yang mungkin ditemukan di masa depan.

1. Kelumpuhan sementara dan permanen

Kelumpuhan diderita ketika koneksi antara serangkaian neuron terputus, karena "jalur komunikasi" mereka telah terputus. Pada prinsipnya, glia dapat melepaskan zat yang dikenal sebagai neurotrof yang mendorong pertumbuhan saraf. Seperti di PNS, ini memungkinkan mobilitas diperoleh kembali dari waktu ke waktu. Tapi ini tidak terjadi pada CNS, menderita kelumpuhan permanen.

Untuk menunjukkan bahwa glia terlibat dalam non-pemulihan, karena ini adalah satu-satunya perbedaan antara perubahan neurologis ini ketika terjadi di PNS atau di CNS, Albert J. Aguayo, melakukan eksperimen di tahun 80-an tikus dengan kerusakan sumsum tulang belakang (yaitu, kelumpuhan), menerima transplantasi jaringan saraf siatik menuju daerah yang terkena. Hasilnya, dalam dua bulan tikus-tikus itu bergerak lagi secara alami.

Dalam penyelidikan selanjutnya, ditemukan bahwa ada sejumlah faktor yang tidak memungkinkan pemulihan total sambungan. Salah satunya adalah myelin itu sendiri yang mereka hasilkan. oligodendrosit, yang dengan membentuk selubung, mencegah pertumbuhan neuron. Tujuan dari proses ini tidak diketahui saat ini. Faktor lainnya adalah kerusakan berlebih yang ditimbulkan oleh mikroglia, karena zat yang dilepaskannya untuk mempertahankan sistem juga berbahaya bagi neuron.

2. penyakit Creutzfeldt-Jakob

Penyakit neurodegeneratif ini disebabkan oleh infeksi prion, yaitu protein abnormal yang telah memperoleh otonomi. Nama lain yang diterimanya adalah ensefalopati spongiform, karena otak mereka yang terkena akhirnya penuh dengan lubang., memberikan sensasi spons. Salah satu variannya menyebabkan peringatan kesehatan pada tahun sembilan puluhan, yang dikenal sebagai penyakit sapi gila.

Menular jika tertelan, prion memiliki kemampuan untuk melewati selektif sawar darah otak dan tinggal di otak. Di SSP, itu menginfeksi neuron serta astrosit dan mikroglia, mereplikasi dan membunuh sel dan menciptakan lebih banyak prion.

Saya belum melupakan oligodendrosit, dan sepertinya begitu jenis glia ini menolak infeksi oleh prion, tetapi tidak mendukung kerusakan oksidatif yang muncul sebagai bagian dari pertarungan yang dilakukan oleh mikroglia dalam upaya mempertahankan neuron. Pada tahun 2005, dilaporkan bahwa protein normal yang menghasilkan prion ditemukan di myelin SSP, meskipun fungsinya di dalamnya tidak diketahui.

3. Sklerosis Lateral Amiotrofik (ALS)

ALS adalah penyakit degeneratif yang mempengaruhi neuron motorik., yang sedikit demi sedikit kehilangan fungsinya, menyebabkan hilangnya mobilitas hingga mencapai kelumpuhan.

Penyebabnya adalah mutasi pada gen yang mengkode enzim Superoxide Dismutase 1 (SOD1), yang membawa fungsi fundamental untuk kelangsungan hidup sel, yaitu menghilangkan radikal bebas dari oksigen. Bahaya radikal adalah ketidakseimbangan muatan dalam sitoplasma, yang pada akhirnya menyebabkan kerusakan dan kematian sel.

Dalam percobaan dengan tikus dengan varian gen SOD1 yang bermutasi, terlihat bagaimana mereka mengembangkan penyakit ALS. Jika mutasi pada neuron motorik dicegah, tikus tetap sehat. Kejutan muncul pada kelompok kontrol, di mana hanya motoneuron yang menunjukkan mutasi. Teori menunjukkan bahwa pada tikus ini motoneuron akan mati dan menimbulkan penyakit. Tapi ini tidak terjadi, dan yang mengejutkan semua orang, tikus itu ternyata sehat. Kesimpulannya adalah itu sel yang dekat dengan neuron motorik (glia) memiliki beberapa mekanisme yang terkait dengan SOD1 Ini mencegah degenerasi saraf.

Secara khusus, penjaga pantai neuron adalah astrosit. Jika motoneuron sehat yang dibudidayakan pelat bergabung dengan astrosit yang kekurangan SOD1, mereka mati. Kesimpulan yang ditarik adalah bahwa astrosit yang bermutasi melepaskan semacam zat beracun neuron motorik, menjelaskan mengapa hanya neuron jenis ini yang mati dalam perkembangannya penyakit. Tentu saja, agen racun itu masih menjadi misteri dan objek penyelidikan.

4. Sakit kronis

Nyeri kronis adalah gangguan yang permanen sel-sel nyeri tetap aktif, tanpa ada kerusakan yang menyebabkan rangsangannya. Nyeri kronis berkembang ketika terjadi perubahan pada sirkuit nyeri SSP setelah cedera atau penyakit.

Linda Watkins, seorang peneliti nyeri di University of Colorado, menduga bahwa mikroglia mungkin terlibat sakit kronis karena mampu melepaskan sitokin, zat yang disekresikan dalam respon inflamasi dan yang mengaktifkan nyeri.

Untuk melihat apakah dia benar, dia melakukan tes pada tikus dengan rasa sakit kronis yang disebabkan oleh kerusakan pada sumsum tulang belakang. Mereka diberi minosiklin, yang menargetkan mikroglia, mencegah aktivasinya dan, akibatnya, mereka tidak melepaskan sitokin. Hasilnya tidak lama kemudian, dan tikus berhenti menderita sakit.

Kelompok studi yang sama menemukan mekanisme dimana mikroglia mengenali ketika suatu area rusak. Neuron yang rusak melepaskan zat yang dikenal sebagai fractalkine, bahwa mikroglia mengenali dan bertahan dengan mengeluarkan sitokin. Masalah dengan nyeri kronis adalah karena alasan tertentu, mikroglia tidak berhenti melepaskan sitokin, terus-menerus merangsang produksi sensasi nyeri, meskipun tidak ada lagi kerusakan.

5. Alzheimer

Alzheimer adalah penyakit yang menghancurkan neuron dan komunikasi mereka, menyebabkan hilangnya memori. Tanda penyakit ini pada anatomi otak adalah munculnya plak pikun di berbagai daerah otak. Plak ini adalah kumpulan protein yang disebut beta-amyloid, yang beracun bagi neuron.

Yang menghasilkan akumulasi racun ini adalah astrosit. Jenis glia ini memiliki kapasitas untuk menghasilkan peptida beta-amiloid, karena dapat memproses prekursornya, Protein Prekursor Amyloid (APP). Alasannya masih belum jelas.

Tanda lainnya adalah di sekeliling lempengan-lempengan itu sejumlah besar mikroglia diamati, yang dalam upaya mempertahankan jaringan, berkelompok menjadi satu untuk melawan akumulasi beta-amiloid dan melepaskan zat beracun (seperti sitokin, kemokin atau oksigen reaktif), yang bukannya membantu, malah memicu kematian neuron, karena beracun untuk mereka. Juga, mereka tidak berpengaruh pada plak pikun.