Роль глии в неврологических заболеваниях

С тех пор, как появилось убеждение, что глиальные клетки существуют только для структурной поддержки нейронов, все чаще обнаруживается, что эти микроскопические элементы активно участвуют в правильном функционировании нервной системы. Среди обычных функций, выполняемых глией, мы находим защиту от повреждений и захватчиков, питание нейронов или улучшение электрического импульса, а значит, они гораздо больше, чем просто поддержка в развитии нейронов, как считалось в прошлое.

Поскольку изучение глии расширяется, также ведется поиск того, как эти клетки (представляющие большинство компонентов мозга) связаны с неврологическими корневыми заболеваниями и расстройствамито, что до сих пор делалось только при расследовании различных типы нейронов.

Важно понимать, в какой степени нейроглия участвует в этих процессах, так как это может стать одним из путей к поиску лекарств в будущем.

Краткий обзор: что такое глия?

В центральной нервной системе (ЦНС) мы находим три основных класса глиальных клеток: олигодендроциты, отвечающие за размещение 

миелиновой оболочки к нейронам; микроглия, функция которой заключается в защите головного мозга; и астроциты, которые выполняют множество функций, помогая нейронам.

В отличие от ЦНС, В периферической нервной системе (ПНС) обнаружен только один основной тип нейроглии — клетки Sch.хотеть, которые далее подразделяются на три. В основном они ответственны за формирование миелиновой оболочки аксонов нейронов.

• Чтобы узнать больше об этой теме, вы можете ознакомиться с этой статьей: "Глиальные клетки: гораздо больше, чем клей нейронов"

Заболевания и расстройства, связанные с глией

В настоящее время, появляется все больше доказательств того, что нейроглия играет роль в заболеваниях, поражающих ЦНС., как в лучшую, так и в худшую сторону. Здесь я привожу их краткий список, охватывающий разные виды заболеваний, где комментирую причастность (известную сегодня) к ним глиальных клеток. В будущем, вероятно, будет обнаружено много других подробностей.

1. Временный и постоянный паралич

Паралич возникает, когда теряется связь между рядом нейронов., потому что их "путь связи" был прерван. В принципе, глия может выделять вещества, известные как нейротрофы, которые способствуют росту нейронов. Как и в случае с ПНС, это позволяет со временем восстановить подвижность. Но это не относится к ЦНС, страдающей постоянным параличом.

Чтобы продемонстрировать, что глия вовлечена в невосстановление, поскольку это единственная разница между этим неврологическим изменением, когда оно происходит в ПНС или в ЦНС, Альберт Дж. Агуайо в 80-х годах провел эксперимент, в ходе которого крысы с повреждением спинного мозга (т.е. параличом), получившие трансплантат ткани седалищного нерва в сторону пораженного участка. В результате через два месяца крысы снова двигались естественным путем.

В последующих исследованиях было установлено наличие совокупности факторов, не позволяющих полностью восстановить связь. Одним из них является сам миелин, который они производят. олигодендроциты, которые, образуя оболочку, препятствуют росту нейронов. Цель этого процесса пока неизвестна. Другим фактором является избыточное повреждение микроглии, поскольку вещества, которые она выделяет для защиты системы, также вредны для нейронов.

2. болезнь Крейтцфельдта-Якоба

Это нейродегенеративное заболевание вызывается инфицированием прионом, представляющим собой аномальный белок, получивший автономию. Другое название, которое он получает, — губчатая энцефалопатия, так как мозг пораженных в конечном итоге дырявый., создавая ощущение губки. Один из его вариантов вызвал тревогу в девяностых годах, известный как коровье бешенство.

При попадании в организм прион обладает способностью проходить через избирательную гематоэнцефалический барьер и остаться в мозгу. В ЦНС он поражает нейроны, астроциты и микроглию, реплицируя и убивая клетки и создавая все больше и больше прионов.

Я не забыл олигодендроциты, и кажется, что этот тип глии сопротивляется заражению прионами, но не поддерживает окислительное повреждение которые появляются как часть борьбы микроглии в попытке защитить нейроны. В 2005 г. сообщалось, что нормальный белок, генерирующий прион, обнаружен в миелине ЦНС, хотя его функция в нем неизвестна.

3. Боковой амиотрофический склероз (БАС)

БАС — это дегенеративное заболевание, поражающее двигательные нейроны., которые мало-помалу теряют функциональность, вызывая потерю подвижности вплоть до паралича.

Причиной является мутация в гене, кодирующем фермент супероксиддисмутазу 1 (SOD1), который несет основной функцией выживания клеток, которая заключается в удалении свободных радикалов из кислород. Опасность радикалов заключается в том, что они выводят из равновесия заряд в цитоплазме, что в конечном итоге приводит к нарушению работы клеток и их гибели.

В эксперименте на мышах с мутированным вариантом гена SOD1 было замечено, как у них развивается болезнь БАС. Если мутацию в моторных нейронах предотвращали, мыши оставались здоровыми. Сюрприз появился в контрольной группе, где мутация была обнаружена только в мотонейронах. Теория указывает на то, что у этих мышей мотонейроны погибнут и вызовут болезнь. Но этого не произошло, и ко всеобщему удивлению мыши оказались, по-видимому, здоровы. Вывод таков клетки, близкие к двигательным нейронам (глии), имели некоторый механизм, связанный с SOD1 Предотвращает нейродегенерацию.

В частности, спасателями нейронов были астроциты. Если культивируемые на чашках здоровые мотонейроны соединялись с SOD1-дефицитными астроцитами, они погибали. Делается вывод, что мутировавшие астроциты выделяют какое-то токсическое вещество для двигательных нейронов, что объясняет, почему только этот тип нейронов погибает при развитии болезнь. Конечно, отравляющее вещество до сих пор остается загадкой и объектом расследования.

4. Хроническая боль

Хроническая боль – это расстройство, при котором постоянно болевые клетки остаются активными, без каких-либо повреждений, вызывающих их стимуляцию. Хроническая боль развивается при изменении болевой схемы ЦНС после травмы или болезни.

Линда Уоткинс, исследователь боли из Университета Колорадо, предположила, что микроглия может быть вовлечена в хроническую боль, потому что он способен высвобождать цитокины, вещества, секретируемые при воспалительной реакции и активирующие боль.

Чтобы убедиться, что он прав, он провел тест на крысах с хронической болью, вызванной повреждением спинного мозга. Им вводили миноциклин, который воздействует на микроглию, предотвращая ее активацию и, как следствие, не высвобождая цитокинов. Результат не заставил себя ждать, и крысы перестали терпеть боль..

Та же исследовательская группа обнаружила механизм, с помощью которого микроглия распознает повреждение области. Поврежденные нейроны выделяют вещество, известное как фракталкин. которые микроглия распознает и защищает, секретируя цитокины. Проблема хронической боли в том, что микроглия по каким-то причинам не перестает выделять цитокины, постоянно стимулируя выработку болевого ощущения, несмотря на то, что повреждений уже нет.

5. болезнь Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера – это болезнь, которая разрушает нейроны и их связь, вызывая потерю памяти. Отметкой этого заболевания на анатомии головного мозга является появление старческих бляшек в разных областях головного мозга. Эти бляшки представляют собой совокупность белка, называемого бета-амилоидом, который токсичен для нейронов.

Кто генерирует это токсическое накопление, так это астроциты. Этот тип глии способен генерировать бета-амилоидный пептид, поскольку он может обрабатывать его предшественник, белок-предшественник амилоида (APP). Причина этого до сих пор не ясна.

Еще одна метка в том, что вокруг тарелок наблюдается большое количество микроглии, которая в попытке защитить ткань группируется для борьбы с накоплением бета-амилоида и высвобождением токсических веществ (таких как цитокины, хемокины или реактивный кислород), которые вместо помощи способствуют гибели нейронов, так как токсичны для них. Также они не действуют на старческий налет.