神経疾患におけるグリアの役割

グリア細胞はニューロンに構造的な支持を与えるためだけに存在すると信じられていたので、これらの微細な要素が神経系の適切な機能に大きく関与していることがますます発見されています. グリアによって実行される通常の機能の中には、損傷や侵入者に対する防御、ニューロンの栄養、または電気インパルスの改善。つまり、神経細胞の発達を単純にサポートする以上のものであると考えられていました。過去。

グリアの研究が増加して以来、これらの細胞 (脳の構成要素の大部分を表す) がどのように機能するかを調べる研究も行われています。 神経根疾患および障害に関与している、これまでは別の調査でのみ行われていたことニューロンの種類.

神経膠細胞がこれらのプロセスにどの程度関与しているかを理解することは、将来的に治療法を見つけるための経路の 1 つになる可能性があるため、重要です。

クイックレビュー: グリアとは?

中枢神経系 (CNS) では、 グリア細胞の 3 つの主なクラス: オリゴデンドロサイト。ミエリン鞘ニューロンへ; 脳を保護する機能を持つミクログリア。星状細胞は、ニューロンを助けるための多数の機能を持っています。

中枢神経系とは異なり、 末梢神経系 (PNS)、Sch 細胞に見られる神経膠細胞の主要なタイプは 1 つだけです。わん、さらに3つに分類されます。主に、ニューロンの軸索でミエリン鞘を生成する役割を担っています。

このトピックの詳細については、次の記事を参照してください。"グリア細胞：ニューロンの接着剤以上のもの"

グリア関連疾患および障害

現在、 ニューログリアが中枢神経系に影響を与える疾患で役割を果たしているという証拠が増えています、良くも悪くも。ここでは、さまざまな種類の疾患をカバーする短いリストを提示し、グリア細胞の関与 (今日知られている) についてコメントします。今後、さらに多くの詳細が発見される可能性があります。

1. 一時的および永続的な麻痺

一連のニューロン間の接続が失われると、麻痺が起こります、彼らの「コミュニケーションパス」が壊れているからです。原則として、グリア細胞は、ニューロンの成長を促進する神経栄養因子として知られる物質を放出できます。 PNS の場合と同様に、これにより、時間の経過とともに可動性を取り戻すことができます。しかし、永続的な麻痺に苦しんでいる中枢神経系には当てはまりません。

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この神経学的変化がPNSまたはCNSで発生した場合の唯一の違いであるため、グリアが非回復に関与していることを実証するために、Albert J. Aguayo は 80 年代に実験を行いました。 坐骨神経組織の移植を受けた脊髄損傷（つまり、麻痺）のラット 被災地に向かって。その結果、2 か月でラットは再び自然に動くようになりました。

その後の調査で、接続の完全な回復を可能にしない要因の合計があることがわかりました。それらの 1 つは、それらが生成するミエリンそのものです。 鞘を形成することにより、ニューロンの成長を妨げるオリゴデンドロサイト. このプロセスの目的は現時点では不明です。別の要因は、ミクログリアがシステムを防御するために放出する物質もニューロンに有害であるため、ミクログリアによって生成される過剰な損傷です。

2. クロイツフェルト・ヤコブ病

この神経変性疾患は、自律性を獲得した異常なタンパク質であるプリオンの感染によって引き起こされます。 影響を受けた人の脳は最終的に穴だらけになるため、海綿状脳症とも呼ばれます。、スポンジの感覚を与えます。その亜種の 1 つは、90 年代に狂牛病として知られる健康問題を引き起こしました。

摂取された場合に伝達されるプリオンは、選択性を通過する能力を持っています。血液脳関門そして脳に残ります。中枢神経系では、アストロサイトやミクログリアだけでなくニューロンにも感染し、細胞を複製して殺傷し、プリオンをますます増やします。

私はオリゴデンドロサイトを忘れていません。 このタイプのグリアは、プリオンによる感染に抵抗しますが、酸化的損傷をサポートしません これは、ミクログリアがニューロンを防御するために行う戦いの一部として現れます。 2005 年に、プリオンを生成する正常なタンパク質が CNS のミエリンにあることが報告されましたが、その機能は不明でした。

3. 筋萎縮性側索硬化症（ALS）

ALS は、運動ニューロンに影響を与える変性疾患です。、少しずつ機能を失い、麻痺に至るまで運動能力を失います。

原因は、酵素スーパーオキシドジスムターゼ 1 (SOD1) をコードする遺伝子の突然変異であり、細胞からのフリーラジカルの除去である、細胞の生存のための基本的な機能。空気。ラジカルの危険性は、細胞質の電荷のバランスを崩し、最終的に細胞の機能不全と死に至ることです。

SOD1 遺伝子の変異体を持つマウスを使った実験では、どのように ALS 疾患を発症するかが観察されました。運動ニューロンの突然変異が防がれた場合、マウスは健康なままでした。驚きは、運動ニューロンのみが突然変異を示した対照群で現れました。理論は、これらのマウスでは運動ニューロンが死んで病気を引き起こすことを示しています。しかし、これは起こりませんでした。誰もが驚いたことに、マウスは明らかに健康でした。結論は、 運動ニューロン (グリア) に近い細胞には、SOD1 に関連する何らかのメカニズムがありました。 神経変性を防ぎます。

具体的には、ニューロンのライフガードは星状細胞でした。プレート培養された健康な運動ニューロンが SOD1 欠損アストロサイトと結合すると、それらは死亡しました。引き出された結論は、突然変異した星状細胞がある種の有毒物質を放出するということです。運動ニューロン、なぜこのタイプのニューロンだけが発達において死ぬのかを説明します疾患。もちろん、毒物は謎のままで、調査の対象です。

4. 慢性の痛み

慢性疼痛は永久に続く障害です。 痛みの細胞は、刺激を引き起こす損傷を受けることなく、活動を続けます. 慢性疼痛は、怪我や病気に続いて中枢神経系の疼痛回路に変化があった場合に発生します。

コロラド大学の痛みの研究者であるリンダ・ワトキンスは、ミクログリアが関与している可能性があると疑っていました。炎症反応で分泌され、神経を活性化する物質であるサイトカインを放出することができるため、慢性的な痛み。痛み。

彼が正しいかどうかを確認するために、彼は脊髄の損傷によって引き起こされた慢性的な痛みを持つラットでテストを行いました. 彼らは、ミクログリアを標的とするミノサイクリンを投与され、活性化を妨げ、その結果、サイトカインを放出しません。 結果はすぐに現れ、ラットは痛みを感じなくなりました.

同じ研究グループは、ミクログリアが領域が損傷したことを認識するメカニズムを発見しました。損傷を受けたニューロンは、フラクタルカインとして知られる物質を放出し、 ミクログリアがサイトカインを分泌することで認識し防御する. 慢性疼痛の問題は、なんらかの理由で、ミクログリアがサイトカインの放出を止めず、損傷がなくなったにもかかわらず、常に痛みの感覚の生成を刺激することです.

5. アルツハイマー病

アルツハイマー病は、 ニューロンとそのコミュニケーションを破壊し、記憶喪失を引き起こす. 脳の解剖学上のこの病気の印は、 老人斑の出現 脳のさまざまな領域で。これらのプラークは、ニューロンにとって有毒なベータアミロイドと呼ばれるタンパク質の凝集体です。

この有毒な蓄積を生成するのはアストロサイトです。このタイプのグリアは、その前駆体であるアミロイド前駆体タンパク質 (APP) を処理できるため、ベータアミロイドペプチドを生成する能力があります。この理由はまだ明らかではありません。

別のマークは、プレートの周りです 大量のミクログリアが観察され、組織を防御しようとしてグループ化されます ベータアミロイドの蓄積と闘い、有毒物質（サイトカイン、ケモカインまたは活性酸素)、それは有毒であるため、助ける代わりにニューロンの死を促進します彼らのために。また、老人斑には効果がありません。