Células gliais: muito mais do que a cola de neurônios

É muito comum que, quando falamos da inteligência de uma pessoa, nos referimos especificamente a um tipo de célula muito específico: os neurônios. Assim, é normal chamar mononeuronal a quem atribui baixa inteligência de forma depreciativa. Porém, a ideia de que o cérebro é essencialmente equivalente a um conjunto de neurônios está cada vez mais desatualizada.

O cérebro humano contém mais de 80 bilhões de neurônios, mas isso representa apenas 15% do total de células neste conjunto de órgãos.

Os 85% restantes são ocupados por outro tipo de corpo microscópico: as chamadas células gliais.. Como um todo, essas células formam uma substância chamada glia ou neuroglia, que se estende por todos os recessos do sistema nervoso.

Atualmente, a glia é uma das áreas de estudo com maior avanço nas neurociências, procurando revelar todas as suas tarefas e interações que eles realizam para que o sistema nervoso funcione como faz. E é que atualmente o cérebro não pode ser compreendido sem a compreensão do envolvimento da glia.

A descoberta das células gliais

O termo neuroglia foi cunhado em 1856 pelo patologista alemão Rudolf Virchow. É uma palavra que em grego significa "cola neuronal (neuro) (glia)", pois na época de sua descoberta neurônios foram pensados ​​para serem ligados entre si para formar nervos e, é mais, do que o axônio era uma coleção de células em vez de uma parte do neurônio. Por esse motivo, presumia-se que essas células que eles encontraram perto dos neurônios estavam ali para ajudar a estruturar o nervo e facilitar a união entre eles, e nada mais. Em suma, um papel bastante passivo e auxiliar.

Em 1887, o famoso pesquisador Santiago Ramón y Cajal concluiu que os neurônios eram unidades independentes e que estavam separadas das demais por um pequeno espaço que mais tarde ficou conhecido o que espaço sináptico. Isso serviu para refutar a ideia de que os axônios eram mais do que apenas partes de células nervosas independentes. No entanto, a ideia de passividade glial permaneceu. Hoje, entretanto, está sendo descoberto que sua importância é muito maior do que anteriormente assumido.

De certa forma, é irônico que o nome que se deu à neuroglia seja assim. É verdade que ajuda na estrutura, mas não só desempenha essa função, mas são também para sua proteção, conserto de danifica, melhora o impulso nervoso, oferece energia e até controla o fluxo de informações, entre muitas outras funções descoberto. Eles são uma ferramenta poderosa para o sistema nervoso.

Tipos de células gliais

Neuroglia é um conjunto de diferentes tipos de células que têm em comum o fato de serem encontradas no sistema nervoso e não serem neurônios.

Existem alguns tipos diferentes de células gliais, mas vou me concentrar em falar sobre as quatro classes que são considerados mais importantes, bem como na explicação das funções mais destacadas descobertas até hoje. Como eu disse, esse campo da neurociência avança mais a cada dia e com certeza no futuro haverá novos detalhes que hoje são desconhecidos.

1. Células de Schwann

O nome desta célula da glia é uma homenagem ao seu descobridor, Theodore Schwann, mais conhecido como um dos pais da Teoria Celular. Esse tipo de célula glial é a única encontrada no Sistema Nervoso Periférico (SNP), ou seja, nos nervos que percorrem o corpo.

Ao estudar a anatomia das fibras nervosas em animais, Schwann observou alguns células que foram anexadas ao longo do axônio e deram a sensação de serem algo como pequenas "Pérolas"; Além disso, ele não lhes deu mais importância. Em estudos futuros, descobriu-se que esses elementos microscópicos em forma de contas eram na verdade bainhas de mielina, um importante produto que gera esse tipo de célula.

Mielina é uma lipoproteína que fornece isolamento contra impulso elétrico para o axônio, ou seja, permite que o potencial de ação seja mantido por mais tempo e a uma distância maior, fazendo com que os disparos elétricos sejam mais rápidos e não se dispersem pela membrana do neurônio. Ou seja, eles agem como a borracha que cobre um cabo.

Células de Schwann eles têm a capacidade de secretar vários componentes neurotróficos, incluindo o "Fator de crescimento do nervo" (CNF), o primeiro fator de crescimento encontrado no sistema nervoso. Esta molécula serve para estimular o crescimento dos neurônios durante o desenvolvimento. Além disso, como esse tipo de neuróglia circunda o axônio como um tubo, também tem influência para marcar a direção em que deve crescer.

Além disso, foi visto que quando um nervo do SNP foi danificado, FCN é secretado para que o neurônio possa crescer novamente e recuperar sua funcionalidade. Isso explica o processo pelo qual a paralisia temporária que os músculos sofrem após sofrer uma ruptura desaparece.

As três células de Schwann diferentes

Para os primeiros anatomistas, não houve diferenças nas células de Schwann, mas com avanços em microscopia tem sido capaz de diferenciar até três tipos diferentes, com estruturas e funções bem diferenciado. Os que venho descrevendo são os "mielínicos", pois produzem mielina e são os mais comuns.

Porém, em neurônios com axônios curtos, outro tipo de célula de Schwann chamada "amielínica" é encontradopois não produz bainhas de mielina. Eles são maiores do que os anteriores e, por dentro, abrigam mais de um axônio por vez. Eles não parecem produzir bainhas de mielina, uma vez que, com sua própria membrana, já serve como isolamento para esses axônios menores.

O último tipo dessa forma de neuroglia é encontrado na sinapse entre neurônios e músculos. São conhecidas como células terminais ou perissinápticas de Schwann. (entre a sinapse). Seu papel atual foi revelado em um experimento conduzido por Richard Robitaille, neurobiologista da Universidade de Montreal. O teste consistiu em adicionar um falso mensageiro a essas células para ver o que acontecia. O resultado foi que a resposta expressa pelo músculo foi alterada. Em alguns casos, a contração aumentou, em outros, diminuiu. A conclusão foi que este tipo de glia regula o fluxo de informações entre o neurônio e o músculo.

2. Oligodendrócitos

No Sistema Nervoso Central (SNC) não existem células de Schwann, mas os neurônios têm outra forma de revestimento de mielina graças a um tipo alternativo de células gliais. Esta função é realizada o último dos grandes tipos de neuróglia descoberto: a formada por oligodendrócitos.

Seu nome se refere a como os primeiros anatomistas que os encontraram os descreveram; uma célula com uma infinidade de pequenas extensões. Mas a verdade é que o nome não os acompanha muito, já que algum tempo depois, aluno de Ramón e Cajal, Pío del Río-Hortega, desenhou melhoramentos na tinta usada na época, revelando a verdadeira morfologia: uma célula com algumas extensões longas, como braços.

Mielina no SNC

Uma diferença entre oligodendrócitos e células de Schwann mielinizadas é que as primeiras não envolvem o axônio com seu corpo, mas eles fazem isso com suas longas extensões, como se fossem tentáculos de um polvo, e é por meio deles que a mielina é secretada. Além disso, a mielina no SNC não existe apenas para isolar o neurônio.

Como Martin Schwab demonstrou em 1988, a deposição de mielina no axônio em neurônios em cultura impede seu crescimento. Procurando uma explicação, Schwab e sua equipe foram capazes de purificar várias proteínas da mielina que causam essa inibição: Nogo, MAG e OMgp. O engraçado é que, nos estágios iniciais do desenvolvimento do cérebro, a proteína MAG da mielina estimula o crescimento do neurônio, fazendo uma função inversa ao neurônio em Adultos. O motivo dessa inibição é um mistério, mas os cientistas esperam que seu papel seja conhecido em breve.

Outra proteína encontrada na década de 90 também é encontrada na mielina, desta vez por Stanley B. Prusiner: proteína príon (PrP). Sua função em um estado normal é desconhecida, mas em um estado mutante torna-se um Príon e gera uma variante da doença de Creutzfeldt-Jakob, comumente conhecida como doença da vaca louco. O príon é uma proteína que ganha autonomia, infectando todas as células da glia, o que gera neurodegeneração.

3. Astrócitos

Esse tipo de célula glial foi descrito por Ramón y Cajal. Durante suas observações de neurônios, ele percebeu que havia outras células próximas aos neurônios, em forma de estrela; daí seu nome. Localiza-se no SNC e no nervo óptico, sendo possivelmente uma das glias que desempenha um maior número de funções. Seu tamanho é duas a dez vezes maior que o de um neurônio e tem funções muito diversas

Barreira hematoencefalica

O sangue não flui diretamente para o SNC. Este sistema é protegido pela barreira hematoencefálica (BBB), uma membrana permeável altamente seletiva. Os astrócitos participam ativamente dela, sendo responsável por filtrar o que pode acontecer do outro lado e o que não. Principalmente, permitem a entrada de oxigênio e glicose, para poder alimentar os neurônios.

Mas o que acontece se essa barreira for danificada? Além dos problemas gerados pelo sistema imunológico, grupos de astrócitos viajam para a área danificada e se unem para formar uma barreira temporária e interromper o sangramento.

Os astrócitos têm a capacidade de sintetizar uma proteína fibrosa conhecida como GFAP, com a qual ganham robustez, além de secretar outra seguida de proteínas que lhes permite ganhar impermeabilidade. Em paralelo, os astrócitos secretam neurotróficos, para estimular a regeneração na área.

Recarga de bateria de potássio

Outra das funções descritas dos astrócitos é sua atividade para manter o potencial de ação. Quando um neurônio gera um impulso elétrico, ele coleta íons de sódio (Na +) para se tornar mais positivo com o exterior. Este processo pelo qual as cargas elétricas dentro e fora dos neurônios são manipuladas produz um estado conhecido como despolarização, que faz com que os impulsos elétricos que viajam pelo neurônio nasçam até terminarem no espaço sináptico. Durante sua viagem, o ambiente celular sempre busca o equilíbrio na carga elétrica, então dessa vez ela perde íons potássio (K +), para equalizar com o ambiente extracelular.

Se isso sempre acontecesse, no final uma saturação de íons de potássio seria gerada do lado de fora, o que significaria que esses íons parariam de deixar o neurônio, e isso resultaria na incapacidade de gerar o impulso elétrico. É aqui que os astrócitos entram em cena, que eles absorvem esses íons para limpar o espaço extracelular e permitir que mais íons de potássio sejam secretados. Os astrócitos não têm nenhum problema de carga, uma vez que não se comunicam por impulsos elétricos.

4. Microglia

A última das quatro formas principais de neuroglia é a microglia.. Isso foi descoberto antes dos oligodendrócitos, mas pensava-se que vinha dos vasos sanguíneos. Ocupa entre 5 a 20 por cento da população glia do SNC, e sua importância baseia-se no fato de ser a base do sistema imunológico do cérebro. Por ter a proteção da barreira hematoencefálica, a passagem livre de células não é permitida, inclusive as do sistema imunológico. Por ele, o cérebro precisa de seu próprio sistema de defesa, e este é formado por este tipo de glia.

O sistema imunológico do SNC

Esta célula da glia é altamente móvel, permitindo-lhe reagir rapidamente a qualquer problema que encontrar no SNC. A microglia tem a capacidade de devorar células danificadas, bactérias e vírus, além de liberar uma série de agentes químicos para lutar contra invasores. Mas o uso desses elementos pode causar danos colaterais, pois também é tóxico para os neurônios. Portanto, após o confronto, eles têm que produzir astrócitos neurotróficos para facilitar a regeneração da área afetada.

Anteriormente, falei sobre danos ao BBB, um problema gerado em parte pelos efeitos colaterais da microglia quando os glóbulos brancos cruzam o BBB e entram no cérebro. O interior do SNC é um novo mundo para essas células, que reagem basicamente de forma desconhecida, como se fosse uma ameaça, gerando uma resposta imunológica contra ela. A microglia inicia a defesa, causando o que poderíamos dizer de uma "guerra civil", o que causa muitos danos aos neurônios.

Comunicação entre a glia e os neurônios

Como você viu, as células da glia realizam uma ampla variedade de tarefas. Mas uma seção que não ficou clara é se os neurônios e a glia se comunicam entre si. Os primeiros pesquisadores já perceberam que a glia, ao contrário dos neurônios, não gera impulsos elétricos. Mas isso mudou quando Stephen J. Smith verificou como eles se comunicam, entre si e com os neurônios.

Smith intuiu que a neuroglia utiliza o íon cálcio (Ca2 +) para transmitir informações, já que esse elemento é o mais utilizado pelas células em geral. De alguma forma, ele e seus companheiros de equipe pularam na piscina com essa crença (afinal, a "popularidade" de um íon também não nos diz muito sobre suas funções específicas), mas eles acertaram.

Esses pesquisadores desenharam um experimento que consistia em uma cultura de astrócitos aos quais foi adicionado cálcio fluorescente, o que permite que sua posição seja vista por meio de microscopia de fluorescência. Além disso, ele acrescentou no meio um neurotransmissor muito comum, o glutamato. O resultado foi imediato. Por dez minutos eles puderam ver como a fluorescência entrou nos astrócitos e viajou entre as células como se fosse uma onda. Com esse experimento, eles mostraram que a glia se comunica entre si e com o neurônio, pois sem o neurotransmissor a onda não inicia.

O mais recente conhecido sobre células gliais

Por meio de pesquisas mais recentes, descobriu-se que a glia detecta todos os tipos de neurotransmissores. Além disso, tanto os astrócitos quanto a microglia têm a capacidade de fabricar e liberar neurotransmissores (embora em esses elementos são chamados de gliotransmissores porque se originam na glia), influenciando assim as sinapses do neurônios.

Um campo de estudo atual está vendo onde as células da glia influenciam o funcionamento geral do cérebro e processos mentais complexos, O que A aprendizagem, memória ou o sonho.