Glias roll i neurologisk sjukdom

Sedan tron ​​visade sig att gliaceller bara existerar för att ge strukturellt stöd till neuroner, upptäcks det alltmer att dessa mikroskopiska element är mycket involverade i nervsystemets korrekta funktion. Bland de vanliga funktionerna för de som utförs av glia finner vi försvar mot skador och inkräktare, näring av neuroner eller förbättring av den elektriska impulsen, vilket innebär att de är mycket mer än ett enkelt stöd i utvecklingen av neuroner som man trodde i dåtid.

Sedan den växande studien av glia, finns det också en sökning för att se hur dessa celler (som representerar majoriteten av komponenterna i hjärnan) är inblandade i neurologiska rotsjukdomar och störningar, något som hittills bara gjorts i utredningen av de olika typer av neuroner.

Det är viktigt att förstå i vilken utsträckning neuroglia är involverad i dessa processer, eftersom detta kan vara en av vägarna för att hitta botemedel i framtiden.

Snabb recension: vad är glia?

I det centrala nervsystemet (CNS) finner vi

tre huvudklasser av gliaceller: oligodendrocyterna, ansvariga för att placera myelinskidan till neuroner; mikroglia, vars funktion är att skydda hjärnan; och astrocyter, som har en mängd funktioner för att hjälpa neuroner.

Till skillnad från CNS, Endast en huvudtyp av neuroglia finns i det perifera nervsystemet (PNS), Sch-celler.vill, som ytterligare är indelade i tre. Huvudsakligen är de ansvariga för att generera myelinskidan i neuronernas axoner.

• Om du vill veta mer om detta ämne kan du läsa den här artikeln: "Gliaceller: mycket mer än limmet av neuroner"

Glia-associerade sjukdomar och störningar

För närvarande, det finns allt fler bevis för att neuroglia spelar en roll i sjukdomar som påverkar CNS, Både på gott och ont. Här presenterar jag en kort lista över dem, som täcker olika typer av sjukdomar, där jag kommenterar involveringen (vilket är känt idag) av gliaceller i dem. Många fler detaljer kommer sannolikt att upptäckas i framtiden.

1. Tillfällig och permanent förlamning

En förlamning uppstår när kopplingen mellan en serie neuroner går förlorad, eftersom deras "kommunikationsväg" har brutits. I princip kan glia frigöra ämnen som kallas neurotrofer som främjar neuronal tillväxt. Precis som i PNS gör detta att rörligheten kan återvinnas över tid. Men detta är inte fallet i CNS, som lider av permanent förlamning.

För att visa att glia är involverade i icke-återhämtning, eftersom det är den enda skillnaden mellan denna neurologiska förändring när den inträffar i PNS eller i CNS, Albert J. Aguayo, genomförde ett experiment på 80-talet där råttor med ryggmärgsskada (d.v.s. förlamning), fick en transplantation av ischiasnervvävnad mot det drabbade området. Resultatet är att råttorna på två månader rörde sig naturligt igen.

I efterföljande undersökningar har det visat sig att det finns en summa av faktorer som inte tillåter en total återhämtning av anslutningen. En av dem är själva myelinet som de producerar. oligodendrocyter, som genom att bilda höljet förhindrar neurontillväxt. Syftet med denna process är okänt i nuläget. En annan faktor är den överflödiga skadan som genereras av mikroglia, eftersom de ämnen som släpps ut för att försvara systemet också är skadliga för nervceller.

2. Creutzfeldt-Jakobs sjukdom

Denna neurodegenerativa sjukdom orsakas av infektion med en prion, som är ett onormalt protein som har fått autonomi. Ett annat namn den får är spongiform encefalopati, eftersom hjärnan hos de drabbade hamnar full av hål., vilket ger känslan av en svamp. En av dess varianter orsakade en hälsovarning på nittiotalet, känd som galna ko-sjukan.

Överförs vid förtäring, prion har förmågan att passera genom den selektiva blod-hjärnbarriär och stanna i hjärnan. I CNS infekterar den neuroner såväl som astrocyter och mikroglia, replikerar och dödar celler och skapar fler och fler prioner.

Jag har inte glömt oligodendrocyterna, och det verkar som denna typ av glia motstår infektion av prioner, men stöder inte oxidativ skada som visas som en del av kampen som utförs av microglia i ett försök att försvara neuroner. År 2005 rapporterades det att det normala proteinet som genererar prion finns i myelinet i CNS, även om dess funktion i det var okänd.

3. Amyotrofisk lateralskleros (ALS)

ALS är en degenerativ sjukdom som påverkar motorneuroner., som lite i taget förlorar funktionalitet, vilket orsakar förlust av rörlighet tills de når förlamning.

Orsaken är en mutation i genen som kodar för enzymet Superoxide Dismutase 1 (SOD1), som bär en grundläggande funktion för cellers överlevnad, vilket är eliminering av fria radikaler från syre. Faran med radikaler är att de obalanserar laddningen i cytoplasman, vilket i slutändan leder till cellfel och död.

I ett experiment med möss med en muterad variant av SOD1-genen såg man hur de utvecklar ALS-sjukdom. Om mutationen i motorneuronerna förhindrades förblev mössen friska. Överraskningen dök upp hos kontrollgruppen, där endast motoneuronerna visade mutationen. Teorin indikerar att i dessa möss skulle motoneuronerna dö och generera sjukdomen. Men så blev det inte, och till allas förvåning var mössen tydligen friska. Slutsatsen är den celler nära motorneuroner (glia) hade någon mekanism associerad med SOD1 Det förhindrar neurodegeneration.

Närmare bestämt var livräddarna av neuroner astrocyter. Om plattodlade friska motoneuroner förenades med SOD1-bristiga astrocyter, dog de. Slutsatsen som dras är att de muterade astrocyterna frisätter någon form av giftigt ämne till motorneuroner, som förklarar varför endast denna typ av neuron dör i utvecklingen av sjukdom. Naturligtvis är det giftiga medlet fortfarande ett mysterium och föremål för undersökning.

4. Kronisk smärta

Kronisk smärta är en störning där permanent smärtcellerna förblir aktiva, utan några skador som orsakar deras stimulering. Kronisk smärta utvecklas när det har skett en förändring i smärtkretsen i CNS efter skada eller sjukdom.

Linda Watkins, smärtforskare vid University of Colorado, misstänkte att mikroglia kan vara inblandad i kronisk smärta eftersom den kan frisätta cytokiner, en substans som utsöndras i ett inflammatoriskt svar och som aktiverar smärta.

För att se om han hade rätt gjorde han ett test på råttor med kronisk smärta orsakad av skador på ryggmärgen. De administrerades minocyklin, som riktar sig mot mikroglia, förhindrar deras aktivering och, som en konsekvens, frisätter de inte cytokiner. Resultatet lät inte vänta på sig, och råttorna slutade lida smärta.

Samma studiegrupp hittade mekanismen genom vilken mikroglia känner igen när ett område är skadat. Skadade neuroner frigör ett ämne som kallas fraktalkin, som mikroglia känner igen och försvarar genom att utsöndra cytokiner. Problemet med kronisk smärta är att mikroglia av någon anledning inte slutar att frigöra cytokiner, vilket ständigt stimulerar produktionen av smärtkänslan, trots att det inte längre finns någon skada.

5. Alzheimers

Alzheimers är en sjukdom som förstör neuroner och deras kommunikation, vilket orsakar minnesförlust. Ett tecken på denna sjukdom på hjärnans anatomi är uppkomsten av senila plack i olika delar av hjärnan. Dessa plack är ett aggregat av ett protein som kallas beta-amyloid, som är giftigt för nervceller.

Den som genererar denna giftiga ansamling är astrocyterna. Denna typ av glia har kapacitet att generera beta-amyloidpeptiden, eftersom den kan bearbeta dess prekursor, Amyloid Precursor Protein (APP). Anledningen till detta är fortfarande inte klarlagd.

Ett annat märke är det runt plåtarna stora mängder mikroglia observeras, som i ett försök att försvara vävnaden, grupperar sig för att bekämpa ackumulering av beta-amyloid och frigör giftiga ämnen (som cytokiner, kemokiner eller reaktivt syre), som istället för att hjälpa, främjar neurons död, eftersom det är giftigt för dem. Dessutom har de ingen effekt på senil plack.