GLIALNE CELICE: FUNKCIJE, VRSTE IN BOLEZNI - GEOGRAFÍA - 2025

V glialne celice podpirajo celice, ki varujejo nevronov in drži jih skupaj. Nabor glialnih celic se imenuje glia ali nevroglia. Izraz "glia" prihaja iz grščine in pomeni "lepilo", zato jih včasih imenujejo "živčno lepilo".

Glialne celice po rojstvu še naprej rastejo in s staranjem se njihovo število zmanjšuje. Pravzaprav glialne celice preidejo skozi več sprememb kot nevroni. V naših možganih je več glialnih celic kot nevronov.

Natančneje, nekatere glialne celice s starostjo transformirajo vzorce izražanja genov. Na primer, kateri geni se vklopijo ali izklopijo, ko dopolnite 80 let. V glavnem se spreminjajo na področjih možganov, kot sta hipokampus (spomin) in substantia nigra (gibanje). Celo število glialnih celic pri vsaki osebi je mogoče uporabiti za sklep o njihovi starosti.

Glavne razlike med nevroni in glialnimi celicami so, da slednje ne sodelujejo neposredno v sinapsah in električnih signalih. Manjši so tudi od nevronov in nimajo aksonov ali dendritov.

Nevroni imajo zelo visoko presnovo, vendar hranilnih snovi ne morejo shraniti. Zato potrebujejo stalno oskrbo s kisikom in hranili. To je ena od funkcij, ki jo opravljajo glialne celice; brez njih bi naši nevroni umrli.

Študije skozi zgodovino so bile usmerjene praktično izključno na nevrone. Vendar imajo glialne celice številne pomembne funkcije, ki prej niso bile znane. Nedavno so na primer ugotovili, da sodelujejo v komunikaciji med možganskimi celicami, krvnim pretokom in inteligenco.

O glialnih celicah pa je treba odkriti marsikaj, saj sproščajo številne snovi, katerih funkcije še niso znane in se zdijo povezane z različnimi nevrološkimi patologijami.

Lastnosti

Glavne funkcije glialnih celic so naslednje:

Povečajo nevronske sinapse (povezave)

Določene študije so pokazale, da če glialnih celic ni, nevroni in njihove povezave ne uspejo. Na primer, v študiji na glodavcih so ugotovili, da so samo nevroni naredili zelo malo sinaps.

Ko pa so dodali razred glialnih celic, imenovan astrociti, se je število sinaps dramatično povečalo, sinaptična aktivnost pa se je povečala za desetkrat.

Odkrili so tudi, da astrociti sproščajo snov, znano kot trombospondin, ki olajša nastanek nevronskih sinaps.

Prispevajo k nevronskemu obrezovanju

Ko se razvija naš živčni sistem, se ustvarijo presežni nevroni in povezave (sinapse). Na kasnejši stopnji razvoja se odsekajo ostanki nevronov in povezav, kar je znano kot nevronsko obrezovanje.

Zdi se, da glialne celice spodbujajo to nalogo v povezavi z imunskim sistemom. Res je, da pri nekaterih nevrodegenerativnih boleznih pride do patološkega obrezovanja, zaradi nenormalnih funkcij glia. To se pojavi na primer pri Alzheimerjevi bolezni.

Sodelujejo pri učenju

Nekatere glialne celice prevlečejo aksone in tvorijo snov, imenovano mielin. Myelin je izolator, zaradi katerega živčni impulzi potujejo hitreje.

V okolju, v katerem se spodbuja učenje, se raven mielinizacije nevronov poveča. Zato lahko rečemo, da glialne celice spodbujajo učenje.

Druge funkcije

- Osrednji živčni sistem naj bo pritrjen. Te celice najdemo okoli nevronov in jih držijo na mestu.

- Glialne celice zmanjšujejo fizične in kemične učinke, ki jih preostali del telesa lahko ima na nevrone.

- Nadzirajo pretok hranil in drugih kemikalij, ki so potrebni nevronom za izmenjavo signalov.

- Nekatere nevrone izolirajo od drugih, kar preprečuje, da bi se nevronska sporočila mešala.

- Odpravljajo in nevtralizirajo odpadke umrlih nevronov.

Glialne vrste celic

Štiri različne vrste glialnih celic, ki jih najdemo v centralnem živčnem sistemu: ependimalne celice (svetlo roza), astrociti (zelena), mikroglijske celice (rdeče) in oligodendrociti (svetlo modra). Vir: Umetniška dela Holly Fischer / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

V centralnem živčnem sistemu odraslih so tri vrste glialnih celic. To so: astrociti, oligodendrociti in mikroglijske celice. Vsak od njih je opisan spodaj.

Astrociti

Vlaknasti astrociti

Astrocit pomeni "celica v obliki zvezde." Najdemo jih v možganih in hrbtenjači. Njegova glavna naloga je vzdrževati na različne načine primerno kemično okolje za nevrone za izmenjavo informacij.

Poleg tega astrociti (imenovani tudi astrogliaciti) podpirajo nevrone in odstranjujejo odpadke iz možganov. Služijo tudi za uravnavanje kemične sestave tekočine, ki obdaja nevrone (zunajcelična tekočina), absorbirajo ali sproščajo snovi.

Druga funkcija astrocitov je napajanje nevronov. Nekateri procesi astrocitov (ki jih lahko imenujemo orožje zvezde) se ovijajo okrog krvnih žil, drugi pa se ovijajo na določenih področjih nevronov.

Te celice se lahko premikajo po osrednjem živčnem sistemu, razširijo in umaknejo njegove procese, znane kot psevdopodi ("lažna stopala"). Potujejo na približno enak način kot amebe. Ko najdejo nekaj nečistoč iz nevrona, ga pokukajo in prebavijo. Ta proces se imenuje fagocitoza.

Ko je treba uničiti večjo količino poškodovanega tkiva, se bodo te celice množile, tako da bodo nastale dovolj novih celic, da bodo dosegle cilj. Ko se to tkivo očisti, bodo astrociti zasedli prazen prostor, ki je tvoril rešetko. Prav tako bo določen razred astrocitov tvoril brazgotinsko tkivo, ki zapre območje.

Oligodendrociti

Nevronski celični diagram, ki prikazuje oligodendrocite in mielinski ovoj. Vir: Andrew c

Ta vrsta glialnih celic podpira procese nevronov (aksonov) in proizvaja mielin. Myelin je snov, ki pokriva aksone in jih izolira. Tako preprečuje širjenje informacij na bližnje nevrone.

Myelin pomaga živčnim impulzom, da hitreje potujejo skozi aksone. V mielinu niso pokriti vsi aksoni.

Mielinirani akson spominja na ogrlico iz podolgovatih kroglic, saj se mielin nenehno porazdeli. Namesto tega je razdeljen na vrsto segmentov z nepokritimi deli med njimi.

En sam oligodendrocit lahko proizvede do 50 mielinskih segmentov. Ko se razvije naš osrednji živčni sistem, oligodendrociti proizvajajo podaljške, ki se nato večkrat navijajo okoli kosa aksona in tako nastajajo plasti mielina.

Neemelinirani deli aksona se po odkritju imenujejo Ranvierjevi vozlički.

Mikroglialne celice ali mikrogliociti

Mikroglialne celice. Vir: Avtor ni na voljo za branje avtorja. GrzegorzWicher ~ commonswiki domneva (na podlagi trditev o avtorskih pravicah). / Javna domena

So najmanjše glialne celice. Delujejo lahko tudi kot fagociti, torej zaužijejo in uničijo nevronske odpadke. Druga funkcija, ki jo razvijejo, je zaščita možganov, ki jo branijo pred zunanjimi mikroorganizmi.

Tako igra pomembno vlogo kot sestavni del imunskega sistema. Ti so odgovorni za vnetne reakcije, ki se pojavijo kot odgovor na poškodbo možganov.

Ependimalne celice

Gre za celice, ki linijo možganskih ventriklov, ki so napolnjeni s cerebrospinalno tekočino, in osrednji kanal hrbtenjače. Imajo valjasto obliko, podobno kot epitelne celice sluznice.

Bolezni, ki vplivajo na glialne celice

Obstaja več nevroloških bolezni, ki kažejo poškodbe teh celic. Glia je bila povezana z motnjami, kot so disleksija, mucanje, avtizem, epilepsija, težave s spanjem ali kronične bolečine. Poleg nevrodegenerativnih bolezni, kot sta Alzheimerjeva bolezen ali multipla skleroza.

Nekatere od njih so opisane spodaj:

Multipla skleroza

Gre za nevrodegenerativno bolezen, pri kateri bolnikov imunski sistem napačno napade mielinske ovojnice na določenem območju.

Amiotrofična lateralna skleroza (ALS)

Pri tej bolezni pride do postopnega uničenja motoričnih nevronov, kar povzroča mišično šibkost, težave pri govoru, požiranju in dihanju, ki napredujejo.

Zdi se, da je eden od dejavnikov nastanka te bolezni uničenje glialnih celic, ki obdajajo motorične nevrone. To lahko razloži, zakaj se degeneracija začne na enem območju in se širi na sosednja območja.

Alzheimerjeva bolezen

Gre za nevrodegenerativno motnjo, za katero so značilne splošne kognitivne okvare, predvsem pomanjkanje spomina. Številne preiskave kažejo, da lahko glialne celice igrajo pomembno vlogo pri nastanku te bolezni.

Kaže, da se spremembe pojavljajo v morfologiji in funkcijah glialnih celic. Astrociti in mikroglija prenehajo opravljati svoje nevroprotektivne funkcije. Tako ostanejo nevroni oksidativni stres in ekscitotoksičnost.

Parkinsonova bolezen

Za to bolezen so značilne motorične težave zaradi degeneracije nevronov, ki prenašajo dopamin na področja motoričnega nadzora, kot je substantia nigra.

Zdi se, da je ta izguba povezana z glialnim odzivom, zlasti v mikrogliji astrocitov.

Motnje avtističnega spektra

Zdi se, da so možgani otrok z avtizmom večji od moških zdravih otrok. Za te otroke je bilo ugotovljeno, da imajo na nekaterih področjih možganov več nevronov. Imajo tudi več glialnih celic, kar se lahko odraža v značilnih simptomih teh motenj.

Prav tako se zdi, da ima mikroglija napaka v delovanju. Posledično ti bolniki trpijo zaradi nevrone vnetja v različnih delih možganov. To povzroči izgubo sinaptičnih povezav in smrt nevronov. Morda je zaradi tega pri teh bolnikih povezanost manj kot normalna.

Afektivne motnje

V drugih študijah je bilo zmanjšanje števila glialnih celic povezano z različnimi motnjami. Na primer, Öngur, Drevets in Price (1998) so pokazali, da je prišlo do 24-odstotnega zmanjšanja glialnih celic v možganih bolnikov, ki so trpeli zaradi afektivnih motenj.

Zlasti v prefrontalni skorji, pri bolnikih z veliko depresijo, je ta izguba bolj izrazita pri tistih z bipolarno motnjo. Ti avtorji domnevajo, da je izguba glialnih celic lahko razlog za zmanjšano aktivnost na tem območju.

Obstaja veliko več stanj, pri katerih sodelujejo glialne celice. Trenutno poteka več raziskav, da bi ugotovili njegovo natančno vlogo pri več boleznih, predvsem nevrodegenerativnih motnjah.

Reference

1. Barres, BA (2008). Skrivnost in magija glije: pogled na njune vloge v zdravju in bolezni. Neuron, 60 (3), 430–440.
2. Carlson, NR (2006). Fiziologija vedenja 8. izd. Madrid: Pearson.
3. Džamba, D., Harantova, L., Butenko, O., & Anderova, M. (2016). Glialne celice - ključni elementi Alzheimerjeve bolezni. Trenutno raziskovanje Alzheimerjeve bolezni, 13 (8), 894–911.
4. Glia: druge možganske celice. (2010, 15. septembra). Pridobljeno iz Brainfacts: brainfacts.org.
5. Kettenmann, H., & Verkhratsky, A. (2008). Nevroglia: 150 let po tem. Trendi v nevroznanosti, 31 (12), 653.
6. Óngür, D., Drevets, WC in Price, JL Zmanjšanje glija v subgenualnem predfrontalnem korteksu pri motnjah razpoloženja. Zbornik Nacionalne akademije znanosti, ZDA, 1998, 95, 13290-13295.
7. Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D. in sod., Uredniki (2001). Nevroznanost. 2. izdaja Sunderland (MA): Sinauer Associates.