Úloha glie pri neurologických ochoreniach

Pretože sa objavila viera, že gliové bunky existujú len na to, aby poskytovali štrukturálnu podporu neurónom, stále viac sa zisťuje, že tieto mikroskopické prvky sa vo veľkej miere podieľajú na správnom fungovaní nervového systému. Medzi obvyklé funkcie tých, ktoré vykonáva glia, nájdeme obranu proti poškodeniu a votrelcom, výživu neurónov resp zlepšenie elektrického impulzu, čo znamená, že sú oveľa viac než len jednoduchou podporou vo vývoji neurónov, ako sa myslelo v r. minulosti.

Od rastúceho štúdia glií sa tiež hľadá, ako tieto bunky (ktoré predstavujú väčšinu zložiek mozgu) sa podieľajú na neurologických koreňových ochoreniach a poruchách, niečo, čo sa doteraz robilo len pri vyšetrovaní rôznych typy neurónov.

Je dôležité pochopiť, do akej miery sa neuroglia podieľa na týchto procesoch, pretože to môže byť jedna z ciest k nájdeniu liekov v budúcnosti.

Rýchly prehľad: čo je glia?

V Centrálnom nervovom systéme (CNS) nájdeme tri hlavné triedy gliových buniek: oligodendrocyty, zodpovedné za umiestnenie 

myelínový obal k neurónom; mikroglie, ktorých funkciou je chrániť mozog; a astrocyty, ktoré majú množstvo funkcií na pomoc neurónom.

Na rozdiel od CNS, Len jeden hlavný typ neuroglie sa nachádza v periférnom nervovom systéme (PNS), Sch bunky.chcieť, ktoré sa ďalej delia na tri. Predovšetkým sú zodpovedné za tvorbu myelínového obalu v axónoch neurónov.

• Ak sa chcete dozvedieť viac o tejto téme, môžete si prečítať tento článok: "Gliové bunky: oveľa viac ako lepidlo neurónov"

Choroby a poruchy spojené s gliou

v súčasnosti pribúda dôkazov, že neuroglia hrá úlohu pri ochoreniach, ktoré postihujú CNS, Aj v dobrom aj v zlom. Tu uvádzam ich krátky zoznam, zahŕňajúci rôzne typy chorôb, kde sa vyjadrujem k účasti (dnes známej) gliových buniek v nich. V budúcnosti sa pravdepodobne objavia mnohé ďalšie podrobnosti.

1. Dočasná a trvalá paralýza

Paralýza utrpí, keď sa stratí spojenie medzi sériou neurónov, pretože ich „komunikačná cesta“ bola prerušená. V zásade môže glia uvoľňovať látky známe ako neurotrofy, ktoré podporujú rast neurónov. Rovnako ako v prípade PNS to umožňuje, aby sa mobilita časom znovu získala. Ale to nie je prípad CNS, ktorý trpí trvalou paralýzou.

Aby sa preukázalo, že glia sa podieľa na neobnovení, pretože je to jediný rozdiel medzi touto neurologickou zmenou, keď sa vyskytuje v PNS alebo v CNS, Albert J. Aguayo, uskutočnil v 80. rokoch experiment, v ktorom potkany s poškodením miechy (t.j. paralýza), dostali transplantát ischiatického nervového tkaniva smerom k postihnutej oblasti. Výsledkom je, že o dva mesiace sa potkany opäť prirodzene hýbali.

V následných vyšetrovaniach sa zistilo, že existuje súhrn faktorov, ktoré neumožňujú úplné obnovenie spojenia. Jedným z nich je samotný myelín, ktorý produkujú. oligodendrocyty, ktoré vytvorením obalu zabraňujú rastu neurónov. Účel tohto procesu v súčasnosti nie je známy. Ďalším faktorom je nadmerné poškodenie spôsobené mikrogliami, pretože látky, ktoré uvoľňuje na obranu systému, sú tiež škodlivé pre neuróny.

2. Creutzfeldt-Jakobova choroba

Toto neurodegeneratívne ochorenie je spôsobené infekciou priónom, čo je abnormálny proteín, ktorý získal autonómiu. Ďalším názvom, ktorý dostáva, je spongiformná encefalopatia, pretože mozog postihnutých končí plný dier., čo dáva pocit špongie. Jeden z jeho variantov vyvolal v deväťdesiatych rokoch zdravotnú pohotovosť, známu ako choroba šialených kráv.

Prenesený pri požití má prión schopnosť prejsť cez selektívne hematoencefalická bariéra a zostať v mozgu. V CNS infikuje neuróny, ako aj astrocyty a mikroglie, replikuje a zabíja bunky a vytvára stále viac priónov.

Nezabudol som na oligodendrocyty a zdá sa, že áno tento typ glie odoláva infekcii priónmi, ale nepodporuje oxidačné poškodenie ktoré sa objavujú ako súčasť boja vykonávaného mikrogliami v snahe brániť neuróny. V roku 2005 bolo oznámené, že normálny proteín, ktorý vytvára prión, sa nachádza v myelíne CNS, hoci jeho funkcia v ňom nebola známa.

3. Amyotrofická laterálna skleróza (ALS)

ALS je degeneratívne ochorenie, ktoré postihuje motorické neuróny., ktoré postupne strácajú funkčnosť, čo spôsobuje stratu pohyblivosti až po paralýzu.

Príčinou je mutácia génu kódujúceho enzým superoxiddismutázu 1 (SOD1), ktorý nesie tzv. základná funkcia pre prežitie buniek, ktorou je eliminácia voľných radikálov z kyslík. Nebezpečenstvo radikálov spočíva v tom, že narušujú rovnováhu náboja v cytoplazme, čo v konečnom dôsledku vedie k zlyhaniu buniek a smrti.

V experimente s myšami s mutovaným variantom génu SOD1 bolo vidieť, ako sa u nich rozvinie choroba ALS. Ak sa zabránilo mutácii v motorických neurónoch, myši zostali zdravé. Prekvapenie nastalo u kontrolnej skupiny, kde mutáciu vykazovali iba motoneuróny. Teória naznačuje, že u týchto myší by motoneuróny zomreli a spôsobili by ochorenie. To sa ale nestalo a na prekvapenie všetkých boli myši zrejme zdravé. Záver je taký bunky blízko motorických neurónov (glia) mali nejaký mechanizmus spojený s SOD1 Zabraňuje neurodegenerácii.

Konkrétne plavčíkmi neurónov boli astrocyty. Ak sa zdravé motoneuróny kultivované na platni spojili s astrocytmi s deficitom SOD1, zomreli. Dospelo sa k záveru, že mutované astrocyty uvoľňujú nejaký druh toxickej látky motorických neurónov, čo vysvetľuje, prečo len tento typ neurónov odumiera pri vývoji choroba. Samozrejme, toxické činidlo je stále záhadou a predmetom vyšetrovania.

4. Chronická bolesť

Chronická bolesť je porucha, pri ktorej trvalo bunky bolesti zostávajú aktívne, bez poškodenia, ktoré spôsobuje ich stimuláciu. Chronická bolesť sa vyvíja, keď došlo k zmene v obvode bolesti v CNS po zranení alebo chorobe.

Linda Watkinsová, výskumníčka bolesti na University of Colorado, mala podozrenie, že mikroglie sa môžu podieľať na chronická bolesť, pretože je schopná uvoľňovať cytokíny, látku, ktorá sa vylučuje pri zápalovej reakcii a ktorá aktivuje bolesť.

Aby zistil, či mal pravdu, vykonal test na potkanoch s chronickou bolesťou spôsobenou poškodením miechy. Bol im podaný minocyklín, ktorý cieli na mikroglie, bráni ich aktivácii a v dôsledku toho neuvoľňujú cytokíny. Výsledok na seba nenechal dlho čakať a potkany prestali trpieť bolesťami.

Rovnaká študijná skupina našla mechanizmus, ktorým mikroglie rozpoznávajú, keď je oblasť poškodená. Poškodené neuróny uvoľňujú látku známu ako fraktalkín, že mikroglie rozpoznávajú a bránia sa vylučovaním cytokínov. Problém chronickej bolesti spočíva v tom, že z nejakého dôvodu mikroglia neprestáva uvoľňovať cytokíny, čím neustále stimuluje produkciu pocitu bolesti, napriek tomu, že už nedochádza k žiadnemu poškodeniu.

5. Alzheimerova choroba

Alzheimerova choroba je choroba, ktorá ničí neuróny a ich komunikáciu, čo spôsobuje stratu pamäti. Známkou tejto choroby na anatómii mozgu je vzhľad senilných plakov v rôznych oblastiach mozgu. Tieto plaky sú agregátom proteínu nazývaného beta-amyloid, ktorý je toxický pre neuróny.

Kto vytvára túto toxickú akumuláciu, sú astrocyty. Tento typ glií má schopnosť vytvárať beta-amyloidný peptid, pretože dokáže spracovať svoj prekurzor, amyloidový prekurzorový proteín (APP). Príčina toho stále nie je jasná.

Ďalšou známkou je, že okolo tanierov sú pozorované veľké množstvá mikroglií, ktoré sa v snahe brániť tkanivo zoskupujú bojovať proti hromadeniu beta-amyloidu a uvoľňovaniu toxických látok (ako sú cytokíny, chemokíny alebo reaktívny kyslík), ktoré namiesto toho, aby pomáhali, podporujú odumieranie neurónov, keďže sú toxické pre nich. Tiež nemajú žiadny vplyv na senilný plak.