Vloga glije pri nevroloških boleznih

Odkar se je pojavilo prepričanje, da glialne celice obstajajo samo zato, da dajejo strukturno podporo nevronom, se vedno bolj odkriva, da so ti mikroskopski elementi močno vpleteni v pravilno delovanje živčnega sistema. Med običajnimi funkcijami, ki jih opravlja glija, najdemo obrambo pred poškodbami in vsiljivci, prehranjevanje nevronov oz. izboljšanje električnega impulza, kar pomeni, da so veliko več kot preprosta podpora pri razvoju nevronov, kot so mislili v preteklost.

Od vse večjega preučevanja glije poteka tudi iskanje, kako te celice (ki predstavljajo večino sestavnih delov možganov) so vpleteni v nevrološke koreninske bolezni in motnje, nekaj, kar je do zdaj potekalo le v preiskavi različnih vrste nevronov.

Pomembno je razumeti, v kolikšni meri je nevroglija vključena v te procese, saj je to lahko ena od poti do iskanja zdravil v prihodnosti.

Hiter pregled: kaj je glia?

V centralnem živčnem sistemu (CNS) najdemo trije glavni razredi glialnih celic: oligodendrociti, odgovorni za postavitev 

mielinska ovojnica na nevrone; mikroglija, katere funkcija je zaščita možganov; in astrociti, ki imajo številne funkcije za pomoč nevronom.

Za razliko od CNS, V perifernem živčnem sistemu (PNS) najdemo samo eno glavno vrsto nevroglije, celice Sch.wann, ki so nadalje razdeljeni na tri. V glavnem so odgovorni za ustvarjanje mielinske ovojnice v aksonih nevronov.

• Če želite izvedeti več o tej temi, si lahko ogledate ta članek: "Glialne celice: veliko več kot lepilo nevronov"

Bolezni in motnje, povezane z glijo

trenutno, vse več je dokazov, da ima nevroglija vlogo pri boleznih, ki prizadenejo centralni živčni sistem, Tako v dobrem kot v slabem. Tukaj predstavljam kratek seznam le-teh, ki zajema različne vrste bolezni, kjer komentiram vpletenost (ki je danes znana) glialnih celic pri njih. V prihodnosti bo verjetno odkritih še veliko več podrobnosti.

1. Začasna in trajna paraliza

Paraliza se pojavi, ko se izgubi povezava med vrsto nevronov, ker je bila njihova »komunikacijska pot« prekinjena. Načeloma lahko glija sprošča snovi, znane kot nevrotrofi, ki spodbujajo rast nevronov. Tako kot pri PNS to omogoča, da se čez čas ponovno pridobi mobilnost. Vendar to ne velja za CNS, ki trpi zaradi trajne paralize.

Da bi dokazal, da je glija vpletena v neobnovo, saj je to edina razlika med to nevrološko spremembo, ko se pojavi v PNS ali v CNS, je Albert J. Aguayo, v 80. izvedli poskus, v katerem podgane s poškodbo hrbtenjače (tj. paralizo), so prejele presaditev tkiva ishiadičnega živca proti prizadetemu območju. Posledica tega je, da so se podgane čez dva meseca spet naravno gibale.

V kasnejših preiskavah je bilo ugotovljeno, da obstaja vsota dejavnikov, ki ne omogoča popolne obnovitve povezave. Eden od njih je sam mielin, ki ga proizvajajo. oligodendrociti, ki z tvorbo ovojnice preprečujejo rast nevronov. Namen tega postopka trenutno ni znan. Drugi dejavnik je prekomerna škoda, ki jo povzroča mikroglija, saj so snovi, ki jih sprošča za obrambo sistema, škodljive tudi za nevrone.

2. Creutzfeldt-Jakobova bolezen

To nevrodegenerativno bolezen povzroča okužba s prionom, ki je nenormalen protein, ki je pridobil avtonomijo. Drugo ime, ki ga prejme, je spongiformna encefalopatija, saj so možgani prizadetih konča polni lukenj., ki daje občutek gobe. Ena od njegovih različic je v devetdesetih letih povzročila zdravstveni alarm, znana kot bolezen norih krav.

Prion, ki se prenaša z zaužitjem, lahko prehaja skozi selektivno krvno-možganska pregrada in ostanejo v možganih. V osrednjem živčevju okuži nevrone, pa tudi astrocite in mikroglijo, razmnožuje in ubija celice ter ustvarja vedno več prionov.

Nisem pozabil na oligodendrocite in zdi se, da ta vrsta glije se upira okužbi s prioni, vendar ne podpira oksidativne škode ki se pojavljajo kot del boja, ki ga vodi mikroglija v poskusu obrambe nevronov. Leta 2005 so poročali, da se normalni protein, ki tvori prion, nahaja v mielinu centralnega živčnega sistema, čeprav je bila njegova funkcija v njem neznana.

3. Amiotrofična lateralna skleroza (ALS)

ALS je degenerativna bolezen, ki prizadene motorične nevrone., ki postopoma izgubljajo funkcionalnost, kar povzroča izgubo mobilnosti do paralize.

Vzrok je mutacija gena, ki kodira encim superoksid dismutazo 1 (SOD1), ki nosi temeljna funkcija za preživetje celic, to je izločanje prostih radikalov iz kisik. Nevarnost radikalov je v tem, da porušijo ravnotežje naboja v citoplazmi, kar na koncu povzroči okvaro celice in smrt.

V poskusu z mišmi z mutirano različico gena SOD1 je bilo razvidno, kako se pri njih razvije bolezen ALS. Če so preprečili mutacijo motoričnih nevronov, so miši ostale zdrave. Presenečenje se je pojavilo pri kontrolni skupini, kjer so mutacijo pokazali le motonevroni. Teorija kaže, da bi pri teh miših motonevroni umrli in povzročili bolezen. A to se ni zgodilo in na presenečenje vseh so bile miši očitno zdrave. Zaključek je, da celice blizu motoričnih nevronov (glia) so imele določen mehanizem, povezan s SOD1 Preprečuje nevrodegeneracijo.

Natančneje, reševalci nevronov so bili astrociti. Če so se na ploščici gojeni zdravi motonevroni združili z astrociti s pomanjkanjem SOD1, so umrli. Zaključek je, da mutirani astrociti sproščajo nekakšno strupeno snov motoričnih nevronov, kar pojasnjuje, zakaj le ta vrsta nevronov umre v razvoju bolezen. Seveda je strupeno sredstvo še vedno skrivnost in predmet preiskav.

4. Kronične bolečine

Kronična bolečina je motnja, pri kateri trajno bolečinske celice ostanejo aktivne, brez kakršnih koli poškodb, ki povzročajo njihovo stimulacijo. Kronična bolečina se razvije, ko je po poškodbi ali bolezni prišlo do spremembe v bolečinskem vezju CŽS.

Linda Watkins, raziskovalka bolečine na Univerzi v Koloradu, je sumila, da je lahko mikroglija vpletena v kronično bolečino, ker lahko sprošča citokine, snov, ki se izloča pri vnetnem odzivu in aktivira bolečine.

Da bi ugotovil, ali je imel prav, je izvedel test na podganah s kronično bolečino, ki jo povzroča poškodba hrbtenjače. Dali so jim minociklin, ki cilja na mikroglijo, preprečuje njihovo aktivacijo in posledično ne sproščajo citokinov. Rezultat ni dolgo čakal in podgane so prenehale trpeti bolečine.

Ista študijska skupina je odkrila mehanizem, s katerim mikroglija prepozna, ko je območje poškodovano. Poškodovani nevroni sproščajo snov, znano kot fraktalkin, da mikroglija prepozna in se brani z izločanjem citokinov. Težava pri kronični bolečini je v tem, da mikroglija iz nekega razloga ne neha sproščati citokinov, ki nenehno spodbujajo nastajanje občutka bolečine, kljub dejstvu, da ni več poškodb.

5. Alzheimerjeva bolezen

Alzheimerjeva bolezen je bolezen, ki uniči nevrone in njihovo komunikacijo, kar povzroči izgubo spomina. Znak te bolezni na anatomiji možganov je pojav senilnih plakov v različnih predelih možganov. Ti plaki so skupek beljakovine, imenovane beta-amiloid, ki je toksičen za nevrone.

Tisti, ki ustvarja to strupeno kopičenje, so astrociti. Ta vrsta glije ima sposobnost generiranja beta-amiloidnega peptida, saj lahko predela njegov predhodnik, amiloidni prekurzorski protein (APP). Razlog za to še vedno ni jasen.

Druga oznaka je okoli plošč opazimo velike količine mikroglije, ki se v poskusu obrambe tkiva združujejo za boj proti kopičenju beta-amiloida in sproščanje strupenih snovi (kot so citokini, kemokini ali reaktivni kisik), ki namesto da bi pomagal spodbuja odmiranje nevronov, saj je strupen za njih. Prav tako nimajo vpliva na senilen plak.