Gliyal hücreler: nöronların yapıştırıcısından çok daha fazlası

Bir kişinin zekası hakkında konuşurken, özellikle çok spesifik bir hücre tipine atıfta bulunmamız çok yaygındır: nöronlar. Bu nedenle, aşağılayıcı bir şekilde düşük zekaya atfedilenlere mononöronal demek normaldir. Ancak, Beynin esasen bir dizi nörona eşdeğer olduğu fikri giderek güncelliğini yitiriyor..

İnsan beyni 80 milyardan fazla nöron içerir, ancak bu, bu organ grubundaki toplam hücrelerin yalnızca %15'ini oluşturur.

Kalan %85, başka bir tür mikroskobik vücut tarafından işgal edilir: sözde glial hücreler.. Bu hücreler bir bütün olarak glia veya nöroglia adı verilen bir madde oluşturursinir sisteminin tüm girintileri boyunca uzanan.

Şu anda, glia, sinirbilimlerde en büyük ilerlemeye sahip çalışma alanlarından biridir. tüm görevlerini ortaya çıkarmak isteyen ve sinir sisteminin olduğu gibi çalışması için yürüttükleri etkileşimler. Ve şu anda beyin, glia'nın katılımını anlamadan anlaşılamaz.

Glial hücrelerin keşfi

Nöroglia terimi, 1856'da Alman patolog Rudolf Virchow tarafından icat edildi. Bu, keşfedildiği zamandan beri Yunanca'da "nöronal (nöro) yapıştırıcı (glia)" anlamına gelen bir kelimedir.

nöronların sinirleri oluşturmak için birbirine bağlı olduğu düşünülüyordu ve, bundan daha fazlasıdır akson nöronun bir parçası yerine bir hücre topluluğuydu. Bu nedenle, nöronların yakınında buldukları bu hücrelerin, sinirin yapılandırılmasına yardımcı olmak ve aralarındaki birleşmeyi kolaylaştırmak için orada oldukları varsayılmıştır, başka bir şey değil. Kısacası oldukça pasif ve yardımcı bir rol.

1887'de ünlü araştırmacı Santiago Ramón y Cajal, nöronların bağımsız birimler ve daha sonra bilinen küçük bir boşlukla diğerlerinden ayrılan Ne sinaptik boşluk. Bu, aksonların bağımsız sinir hücrelerinin parçalarından daha fazlası olduğu fikrini çürütmeye hizmet etti. Ancak, glial pasiflik fikri kaldı. Ancak bugün, öneminin daha önce varsayıldığından çok daha büyük olduğu keşfediliyor.

Nörogliaya verilen ismin böyle olması bir bakıma ironik. Yapıda yardımcı olduğu doğrudur, ancak sadece bu işlevi yerine getirmekle kalmaz, aynı zamanda sizin korumanız, onarımlarınız için de kullanılır. zarar verir, sinir uyarısını iyileştirir, enerji sunar ve hatta daha birçok işlevin yanı sıra bilgi akışını kontrol eder. keşfetti. Sinir sistemi için güçlü bir araçtır.

Gliyal hücre tipleri

nöroglia ortak noktaları sinir sisteminde bulunan ve nöron olmayan farklı hücre türleri kümesidir..

Birkaç farklı glial hücre türü vardır, ancak ben dört sınıftan bahsetmeye odaklanacağım. daha önemli olarak kabul edilir ve aynı zamanda keşfedilen en seçkin işlevlerin açıklanmasında bugün. Dediğim gibi, sinirbilimin bu alanı her geçen gün daha da ilerliyor ve gelecekte kesinlikle bugün bilinmeyen yeni detaylar olacaktır.

1. Schwann hücreleri

Bu glia hücresinin adı, onu keşfeden kişinin onuruna verilmiştir. Theodore Schwann, en çok Hücre Teorisinin babalarından biri olarak bilinir.. Bu tip glial hücre, Periferik Sinir Sisteminde (PNS), yani vücutta dolaşan sinirlerde bulunan tek hücredir.

Schwann, hayvanlarda sinir liflerinin anatomisini incelerken bazı gözlemler yaptı. akson boyunca bağlı olan ve küçük gibi bir şey hissi veren hücreler "İnciler"; Bunun ötesinde, onlara daha fazla önem vermedi. Gelecekteki çalışmalarda, bu mikroskobik boncuk şeklindeki elemanların aslında miyelin kılıfları olduğu ve bu hücre tipini oluşturan önemli bir ürün olduğu keşfedildi.

miyelin bir lipoproteindir aksona elektriksel darbeye karşı yalıtım sağlaryani, aksiyon potansiyelinin daha uzun süre ve daha uzak mesafede tutulmasına izin vererek, elektriksel atışların daha hızlı gitmesini ve nöron zarından dağılmamasını sağlar. Yani bir kabloyu kaplayan kauçuk gibi davranırlar.

Schwann hücreleri "Sinir Büyüme Faktörü" (NCF) dahil olmak üzere çeşitli nörotrofik bileşenleri salgılama yeteneğine sahiptirler., sinir sisteminde bulunan ilk büyüme faktörü. Bu molekül, gelişim sırasında nöronların büyümesini teşvik etmeye hizmet eder. Ek olarak, bu tür nöroglia aksonu bir tüp gibi çevrelediğinden, büyümesi gereken yönü belirlemede de etkisi vardır.

Bunun ötesinde, PNS'nin bir siniri hasar gördüğünde, FCN, nöronun tekrar büyüyüp işlevselliğini geri kazanabilmesi için salgılanır.. Bu, yırtık sonrası kasların yaşadığı geçici felçlerin ortadan kalkma sürecini açıklar.

Üç farklı Schwann hücresi

Erken anatomistler için Schwann hücrelerinde hiçbir farklılık yoktu, ancak mikroskopi, yapıları ve işlevleri iyi olan üç farklı türe kadar ayırt edebilmiştir. farklılaştırılmış. Anlattıklarım miyelin ürettikleri ve en yaygın oldukları için "miyelinizmli" olanlardır.

Ancak, kısa aksonlu nöronlarda, "miyelinsiz" olarak adlandırılan başka bir Schwann hücresi türü bulunur.çünkü miyelin kılıf üretmez. Bunlar öncekilerden daha büyüktür ve içlerinde aynı anda birden fazla aksonu barındırır. Miyelin kılıfları üretmiyor gibi görünüyorlar, çünkü kendi zarıyla bu daha küçük aksonlar için zaten yalıtım görevi görüyor.

Bu nöroglia formunun son türü, nöronlar ve kaslar arasındaki sinapsta bulunur. Terminal veya perisinaptik Schwann hücreleri olarak bilinirler. (sinaps arasında). Şu anki rolü, Montreal Üniversitesi'nde bir nörobiyolog olan Richard Robitaille tarafından yürütülen bir deneyde ortaya çıktı. Test, ne olduğunu görmek için bu hücrelere sahte bir haberci eklemekten ibaretti. Sonuç, kas tarafından ifade edilen tepkinin değişmesiydi. Bazı durumlarda kasılma arttı, bazı durumlarda azaldı. Sonuç şuydu bu tip glia, nöron ve kas arasındaki bilgi akışını düzenler..

2. Oligodendrositler

Merkezi Sinir Sistemi (CNS) içinde Schwann hücreleri yoktur, ancak nöronlar, alternatif bir glial hücre türü sayesinde başka bir miyelin kaplama biçimine sahiptir. Bu işlev gerçekleştirilir keşfedilen büyük nöroglia türlerinin sonuncusu: oligodendrositlerden oluşan.

İsimleri, onları bulan ilk anatomistlerin onları nasıl tanımladığına atıfta bulunur; çok sayıda küçük uzantıya sahip bir hücre. Ama gerçek şu ki, bir süre sonra Ramón ve Cajal, Pío del Río-Hortega, o sırada kullanılan lekede iyileştirmeler tasarladı ve gerçeği ortaya çıkardı. morfoloji: kollar gibi birkaç uzun uzantıya sahip bir hücre.

CNS'deki miyelin

Oligodendrositler ve miyelinli Schwann hücreleri arasındaki bir fark, ilkinin aksonu gövdesiyle sarmaması, ancak sanki bir ahtapotun dokunaçları gibi uzun uzantılarıyla yapıyorlarve onlar aracılığıyla miyelin salgılanır. Ek olarak, CNS'deki miyelin sadece nöronu izole etmek için orada değildir.

Martin Schwab'ın 1988'de gösterdiği gibi, kültürlenmiş nöronlarda akson üzerinde miyelinin birikmesi büyümelerini engeller. Bir açıklama arayan Schwab ve ekibi, bu engellemeye neden olan birkaç miyelin proteinini saflaştırmayı başardı: Nogo, MAG ve OMgp. İşin komik yanı, beyin gelişiminin erken evrelerinde MAG proteininin miyelin, nörona ters bir işlev yaparak nöronun büyümesini uyarır. Yetişkinler. Bu engellemenin nedeni bir sır, ancak bilim adamları rolünün yakında bilineceğini umuyor.

90'larda bulunan bir başka protein de miyelin içinde bulunur, bu sefer Stanley B. Prusiner: Prion Proteini (PrP). Normal bir durumdaki işlevi bilinmemektedir, ancak mutasyona uğramış bir durumda bir Prion haline gelir ve yaygın olarak inek hastalığı olarak bilinen Creutzfeldt-Jakob hastalığının bir varyantını oluşturur çılgın. Prion, özerklik kazanan, nörodejenerasyon oluşturan tüm glia hücrelerini enfekte eden bir proteindir..

3. astrositler

Bu tip glial hücre, Ramón y Cajal tarafından tanımlanmıştır. Nöronlarla ilgili gözlemleri sırasında, nöronların yakınında yıldız şeklinde başka hücreler olduğunu fark etti; dolayısıyla adı. CNS ve optik sinirde bulunur ve muhtemelen daha fazla sayıda işlevi yerine getiren glialardan biridir.. Boyutu bir nöronunkinden iki ila on kat daha büyüktür ve çok çeşitli işlevleri vardır.

Kan beyin bariyeri

Kan doğrudan CNS'ye akmaz. Bu sistem, oldukça seçici geçirgen bir zar olan Kan Beyin Bariyeri (BBB) ​​tarafından korunmaktadır. Astrositler aktif olarak buna katılır, diğer tarafa ne olabileceğini ve ne olmadığını filtrelemekten sorumlu olmak. Esas olarak, nöronları besleyebilmek için oksijen ve glikoz girişine izin verirler.

Ama bu bariyer hasar görürse ne olur? Bağışıklık sisteminin yarattığı sorunlara ek olarak, astrosit grupları hasarlı bölgeye seyahat eder ve geçici bir bariyer oluşturmak ve kanamayı durdurmak için birbirine katılır.

Astrositler, GFAP olarak bilinen ve sağlamlık kazandıkları lifli bir proteini sentezleme yeteneğine sahiptirler, bunun yanı sıra, geçirimsizlik kazanmalarını sağlayan başka proteinler salgılamalarına ek olarak. Paralel olarak, astrositler bölgedeki rejenerasyonu uyarmak için nörotroflar salgılarlar..

Potasyum Pil Şarjı

Astrositlerin tarif edilen işlevlerinden bir diğeri, aksiyon potansiyelini sürdürme aktiviteleridir. Bir nöron elektriksel bir dürtü ürettiğinde, dışarıyla daha pozitif olmak için sodyum iyonlarını (Na +) toplar. Nöronların içindeki ve dışındaki elektrik yüklerinin manipüle edildiği bu süreç, olarak bilinen bir durum üretir. depolarizasyonnörondan geçen elektriksel uyarıların sinaptik boşlukta sona erene kadar doğmasına neden olur. Seyahatiniz sırasında, hücre ortamı her zaman elektrik yükündeki dengeyi arar, bu yüzden bu sefer potasyum iyonlarını kaybeder (K+), hücre dışı ortamla eşitlemek için.

Bu her zaman olsaydı, sonunda dışarıda bir potasyum iyonu doygunluğu oluşacaktı, bu da bu iyonların nörondan ayrılmayı bırakacağı anlamına gelir ve bu, elektriksel dürtü. Astrositlerin devreye girdiği yer burasıdır. hücre dışı boşluğu temizlemek için bu iyonları emerler ve daha fazla potasyum iyonunun salgılanmasına izin verirler.. Astrositler, elektriksel darbelerle haberleşemedikleri için şarj konusunda herhangi bir problem yaşamazlar.

4. mikroglia

Dört ana nöroglia formunun sonuncusu mikrogliadır.. Bu, oligodendrositlerden önce keşfedildi, ancak kan damarlarından geldiği düşünülüyordu. CNS'nin glia popülasyonunun yüzde 5 ila 20'sini kaplar., ve önemi beynin bağışıklık sisteminin temeli olması gerçeğine dayanmaktadır. Kan-beyin Bariyerinin korumasına sahip olarak, hücrelerin serbest geçişine izin verilmez ve buna bağışıklık sistemininkiler de dahildir. Böylece, beynin kendi savunma sistemine ihtiyacı vardır ve bu, bu tip glia tarafından oluşturulur..

CNS bağışıklık sistemi

Bu glia hücresi oldukça hareketlidir ve CNS'de karşılaştığı herhangi bir soruna hızlı tepki vermesini sağlar. Mikroglia, hasarlı hücreleri, bakterileri ve virüsleri yutma ve istilacılara karşı savaşmak için bir dizi kimyasal madde salma yeteneğine sahiptir. Fakat Bu elementlerin kullanımı, nöronlar için de toksik olduğu için ikincil hasara neden olabilir.. Bu nedenle, yüzleşmeden sonra, etkilenen bölgenin yenilenmesini kolaylaştırmak için nörotrofik astrositler üretmeleri gerekir.

Daha önce, lökositler BBB'yi geçip beyne girdiğinde mikroglia'nın yan etkilerinden kaynaklanan bir problem olan BBB'deki hasardan bahsetmiştim. CNS'nin içi bu hücreler için yeni bir dünyadır ve esas olarak bilinmeyen bir tehditmiş gibi tepki verirler ve ona karşı bir bağışıklık tepkisi oluştururlar. Mikroglia savunmayı başlatır ve "iç savaş" diyebileceğimiz şeye neden olur.nöronlarda çok fazla hasara neden olur.

Glia ve nöronlar arasındaki iletişim

Gördüğünüz gibi, glia hücreleri çok çeşitli görevleri yerine getirir. Ancak net olmayan bir bölüm, nöronların ve glia'nın birbirleriyle iletişim kurup kurmadığıdır. İlk araştırmacılar, nöronların aksine glia'nın elektriksel uyarılar üretmediğini fark ettiler. Ancak bu, Stephen J. Smith, hem birbirleriyle hem de nöronlarla nasıl iletişim kurduklarını kontrol etti..

Smith, nöroglia'nın bilgiyi iletmek için kalsiyum iyonunu (Ca2 +) kullandığı sezgisine sahipti, çünkü bu element genel olarak hücreler tarafından en çok kullanılan elementtir. Her nasılsa, o ve takım arkadaşları bu inançla havuza atladılar (sonuçta, bir iyonun "popülerliği" bize belirli işlevleri hakkında da pek bir şey söylemez), ama doğru anladılar.

Bu araştırmacılar, floresan kalsiyumun eklendiği bir astrosit kültüründen oluşan ve konumlarının floresan mikroskobu ile görülmesini sağlayan bir deney tasarladılar. Ayrıca, çok yaygın bir nörotransmitter ekledi, glutamat. Sonuç hemen oldu. On dakikalığına Floresansın astrositlere nasıl girdiğini ve hücreler arasında bir dalgaymış gibi dolaştığını görebildiler.. Bu deneyle, glia'nın birbirleriyle ve nöronla iletişim kurduğunu gösterdiler, çünkü nörotransmitter olmadan dalga başlamaz.

Glial hücreler hakkında bilinen en son bilgiler

Daha yakın tarihli araştırmalarla, glia'nın her tür nörotransmitteri tespit ettiği bulunmuştur. Ayrıca, hem astrositler hem de mikroglia, nörotransmiterleri üretme ve salma yeteneğine sahiptir. bu elementlere gliotransmiterler denir çünkü gliadan kaynaklanırlar), böylece sinapsları etkilerler. nöronlar.

Mevcut bir çalışma alanı artıyor glia hücrelerinin genel beyin işlevini ve karmaşık zihinsel süreçleri etkilediği yer, Ne Öğrenme, hafıza ya da rüya.