Što su glijalne stanice i što rade?

Vjerojatno ste čuli za sivu tvar mozga, koju čine stanice zvane neuroni, ali manje poznata vrsta moždanih stanica je ono što čini bijelu tvar. To se nazivaju glija stanice.

Izvorno se vjerovalo da glija stanice - koje se nazivaju i glia ili neuroglia - samo pružaju strukturnu potporu. Riječ glia doslovno znači "živčani ljepilo".

Relativno nedavna otkrića otkrila su da oni izvršavaju sve vrste funkcija u mozgu i živcima koji se provlače kroz vaše tijelo. Kao rezultat, istraživanje je eksplodiralo i o njima smo naučili puno. Ipak, ostalo je još mnogo toga za naučiti.

Vrste glijalnih stanica

Prvenstveno, glijalne stanice pružaju potporu neuronima. Zamislite ih kao tajnički bazen za svoj živčani sustav, kao i za osoblje za održavanje i održavanje. Možda ne rade velike poslove, ali bez njih ti veliki poslovi nikad ne bi bili gotovi.

Glija stanice imaju više oblika, od kojih svaka obavlja određene funkcije koje održavaju vaš mozak ispravnim radom - ili ne, ako imate bolest koja utječe na te važne stanice.

Vaš središnji živčani sustav (CNS) sastoji se od vašeg mozga i živaca kralježnice.

Pet vrsta koje su prisutne u vašem CNS-u su:

• Astrociti
• Oligodendrociti
• Microglia
• Ependimske stanice
• Radijalna glija

Također imate glija stanice u perifernom živčanom sustavu (PNS), koji obuhvaća živce na vašim ekstremitetima, daleko od kralježnice. Postoje dvije vrste glija stanica:

• Schwannove stanice
• Satelitske ćelije

Astrociti

Najčešći tip glija stanica u središnjem živčanom sustavu je astrocit, koji se naziva i astroglija. "Astro" dio imena odnosi se na činjenicu da izgledaju poput zvijezda, s projekcijama koje se svuda šire.

Neki, nazvani protoplazmatski astrociti, imaju debele izbočine s puno grana. Drugi, nazvani vlaknastim astrocitima, imaju duge, vitke ruke koje se rjeđe granaju.

Protoplazmatski tip obično se nalazi među neuronima u sivoj tvari, dok se vlaknasti obično nalaze u bijeloj tvari. Unatoč tim razlikama, oni obavljaju slične funkcije.

Astrociti imaju nekoliko važnih poslova. To uključuje:

• Stvaranje krvno-moždane barijere (BBB): BBB je poput strogog sigurnosnog sustava, propuštajući samo tvari koje bi trebale biti u vašem mozgu, a istodobno čuvajući stvari koje bi mogle biti štetne. Ovaj sustav filtriranja važan je za održavanje vašeg mozga zdravim.
• Regulacija neurotransmitera: Neuroni komuniciraju putem kemijskih glasnika koji se nazivaju neurotransmiteri. Jednom kada se poruka isporuči, neurotransmitori ostaju sve dok ih astrociti ne recikliraju. Ovaj postupak ponovnog unosa meta je brojnih lijekova, uključujući antidepresive.
• Čišćenje: Astrociti također čiste ono što ostaje iza smrti neurona, kao i višak kalijevih iona, koji su kemikalije koje igraju važnu ulogu u radu živaca.
• Reguliranje protoka krvi u mozak: da bi vaš mozak pravilno obrađivao informacije, potrebna mu je određena količina krvi koja ide u sva različita područja. Aktivna regija dobiva više od neaktivne.
• Sinkroniziranje aktivnosti aksona: Aksoni su dugi dijelovi neurona i živčanih stanica nalik nitima koji provode električnu energiju za slanje poruka iz jedne stanice u drugu.
• Metabolizam moždane energije i homeostaza: Astrociti reguliraju metabolizam u mozgu pohranjujući glukozu iz krvi i pružaju je kao gorivo za neurone. Ovo je jedna od njihovih najvažnijih uloga.

Disfunkcija astrocita potencijalno je povezana s brojnim neurodegenerativnim bolestima, uključujući:

• Amiotrofična lateralna skleroza (ALS ili Lou Gehrigova bolest)
• Huntingtonova koreja
• Parkinsonova bolest

Životinjski modeli bolesti povezanih s astrocitima pomažu istraživačima da saznaju više o njima s nadom da će otkriti nove mogućnosti liječenja.

Oligodendrociti

Oligodendrociti potječu iz živčanih matičnih stanica. Riječ je sastavljena od grčkih izraza koji, sve zajedno, znače "stanice s nekoliko grana". Njihova je glavna svrha pomoći informacijama da se brže kreću duž aksona.

Oligodendrociti izgledaju poput kuglica s bodicama. Na vrhovima njihovih klasova nalaze se bijele, sjajne opne koje se omotavaju oko aksona na živčanim stanicama. Njihova je svrha oblikovati zaštitni sloj, poput plastične izolacije na električnim žicama. Ovaj zaštitni sloj naziva se mijelinski omotač.

No, ovojnica nije kontinuirana. Postoji jaz između svake membrane koja se naziva "Ranvierov čvor", a čvor pomaže električnim signalima da se učinkovito šire duž živčanih stanica.

Signal zapravo skače s jednog čvora na drugi, što povećava brzinu provođenja živca, istovremeno smanjujući koliko je energije potrebno za njegov prijenos. Signali duž mijeliniziranih živaca mogu putovati i do 200 milja u sekundi.

Pri rođenju imate samo nekoliko mijeliniziranih aksona, a njihova količina raste sve dok ne navršite otprilike 25 do 30 godina. Vjeruje se da mijelinizacija igra važnu ulogu u inteligenciji.Oligodendrociti također pružaju stabilnost i prenose energiju od krvnih stanica do aksona.

Izraz "mijelinska ovojnica" možda vam je poznat zbog povezanosti s multiplom sklerozom. U toj se bolesti vjeruje da imunološki sustav tijela napada mijelinske ovojnice, što dovodi do disfunkcije tih neurona i poremećene funkcije mozga. Ozljede kralježnične moždine mogu također uzrokovati oštećenje mijelinskih ovojnica.

Ostale bolesti za koje se vjeruje da su povezane s disfunkcijom oligodendrocita uključuju:

• Leukodistrofije
• Tumori zvani oligodendrogliomi
• Šizofrenija
• Bipolarni poremećaj

Neka istraživanja sugeriraju da oligodendrocite može oštetiti neurotransmiter glutamat, koji, između ostalih funkcija, stimulira područja vašeg mozga kako biste se mogli usredotočiti i naučiti nove informacije. Međutim, u visokim razinama, glutamat se smatra "ekscitotoksinom", što znači da može prekomjerno stimulirati stanice dok ne umru.

Microglia

Kao što im samo ime govori, mikroglije su sitne glija stanice. Oni djeluju kao vlastiti posvećeni imunološki sustav mozga, što je neophodno jer BBB izolira mozak od ostatka vašeg tijela.

Microglia su oprezne za znakove ozljeda i bolesti. Kad ga otkriju, napune se i pobrinu se za problem - znači li to uklanjanje mrtvih stanica ili uklanjanje toksina ili patogena.

Kada reagiraju na ozljedu, mikroglija uzrokuje upalu kao dio procesa zacjeljivanja. U nekim slučajevima, poput Alzheimerove bolesti, mogu se hiper aktivirati i izazvati previše upale, što vjeruje da dovodi do amiloidnih naslaga i drugih problema povezanih s bolešću.

Uz Alzheimerovu bolest, bolesti koje mogu biti povezane s mikroglialnom disfunkcijom uključuju:

• Fibromialgija
• Kronična neuropatska bol
• Poremećaji iz spektra autizma
• Shizofrenija

Vjeruje se da Microglia ima mnogo poslova izvan toga, uključujući ulogu u plastičnosti povezanoj s učenjem i usmjeravanju razvoja mozga, u kojem imaju važnu funkciju kućnog održavanja.

Naš mozak stvara puno veza između neurona koji im omogućuju prijenos informacija naprijed-natrag. Zapravo, mozak ih stvara puno više nego što nam treba, što nije učinkovito. Microglia otkriva nepotrebne sinapse i "orezuje" ih, baš kao što vrtlar orezuje grm ruže kako bi bio zdrav.

Posljednjih je godina mikroglijsko istraživanje doista uzelo maha, što je dovelo do sve većeg razumijevanja njihove uloge u zdravlju i bolestima u središnjem živčanom sustavu.

Ependimske stanice

Ependimske stanice su prvenstveno poznate po tome što grade membranu koja se naziva ependim, a to je tanka opna koja oblaže središnji kanal leđne moždine i komore (prolaze) mozga. Oni također stvaraju likvor i uključeni su u BBB.

Ependimske stanice su izuzetno male i čvrsto se slažu da bi stvorile membranu. Unutar klijetki imaju cilije koje izgledaju poput vlasi, koje mašu naprijed-natrag kako bi cerebrospinalna tekućina cirkulirala.

Cerebrospinalna tekućina isporučuje hranjive tvari i uklanja otpadne tvari iz mozga i kralježničkog stupa. Također služi kao jastuk i amortizer između vašeg mozga i lubanje. Također je važno za homeostazu vašeg mozga, što podrazumijeva reguliranje njegove temperature i drugih značajki koje ga održavaju što boljim u radu.

Radijalna glija

Vjeruje se da je radijalna glija vrsta matičnih stanica, što znači da one stvaraju druge stanice. U mozgu u razvoju oni su "roditelji" neurona, astrocita i oligodendrocita.

Kada ste bili embrij, oni su također pružali skele za razvoj neurona, zahvaljujući dugim vlaknima koja vode mlade moždane stanice na mjesto dok se vaš mozak formira.

Njihova uloga matičnih stanica, posebno kao stvaratelja neurona, čini ih fokusom istraživanja kako popraviti oštećenja mozga od bolesti ili ozljeda. Kasnije u životu igraju uloge i u neuroplastičnosti.

Schwannove stanice

Schwannove stanice nazvane su po fiziologu Theodoru Schwannu, koji ih je otkrio. Oni djeluju poput oligodendrocita jer pružaju mijelinske ovojnice za aksone, ali postoje u perifernom živčanom sustavu (PNS), a ne u CNS-u.

Međutim, umjesto da budu središnja stanica s krajevima s membranskim vrhom, Schwannove stanice tvore spirale izravno oko aksona. Ranvierovi čvorovi leže između njih, baš kao i između membrana oligodendrocita, i na isti način pomažu u prijenosu živaca.

Schwannove stanice također su dio PNS-ovog imunološkog sustava. Kad je živčana stanica oštećena, oni u osnovi mogu pojesti aksone živca i osigurati zaštićeni put za nastanak novog aksona.

Bolesti koje uključuju Schwannove stanice uključuju:

• Guillain-Barreov sindrom
• Charcot-Marie-Tooth bolest
• Švannomatoza
• Kronična upalna demijelinizirajuća polineuropatija
• Guba

Imali smo nekoliko obećavajućih istraživanja o presađivanju Schwannovih stanica zbog ozljede kralježnične moždine i drugih vrsta oštećenja perifernih živaca.

Schwannove stanice također su uključene u neke oblike kronične boli. Njihova aktivacija nakon oštećenja živca može pridonijeti disfunkciji u vrsti živčanih vlakana nazvanih nociceptori, koji osjećaju čimbenike okoliša poput topline i hladnoće.

Satelitske ćelije

Satelitske stanice ime su dobile po načinu na koji okružuju određene neurone, s nekoliko satelita koji čine ovojnicu oko stanične površine. Tek počinjemo učiti o tim stanicama, ali mnogi istraživači vjeruju da su slične astrocitima.

Satelitske stanice nalaze se u perifernom živčanom sustavu, za razliku od astrocita koji se nalaze u središnjem živčanom sustavu. Čini se da je glavna svrha satelitskih stanica regulacija okoliša oko neurona, održavajući kemikalije u ravnoteži.

Neuroni koji imaju satelitske stanice čine gangilu, koja je nakupina živčanih stanica u autonomnom živčanom sustavu i osjetnom sustavu. Autonomni živčani sustav regulira vaše unutarnje organe, dok je vaš osjetni sustav ono što vam omogućuje da vidite, čujete, mirisete, dodirujete, osjećate i okusite.

Satelitske stanice dostavljaju prehranu neuronu i apsorbiraju toksine teških metala, poput žive i olova, kako ne bi oštetile neurone. Poput mikroglije, satelitske stanice otkrivaju i reagiraju na ozljede i upale. Međutim, njihova uloga u popravljanju oštećenja stanica još nije dobro razumljena.

Također se vjeruje da pomažu u transportu nekoliko neurotransmitera i drugih tvari, uključujući:

• Glutamat
• GABA
• Norepinefrin
• Adenozin trifosfat
• Tvar P
• Kapsaicin
• Acetilkolin

Satelitske stanice povezane su s kroničnom boli koja uključuje ozljedu perifernog tkiva, oštećenje živaca i sistemsko pojačavanje boli (hiperalgezija) koja može nastati kemoterapijom.

Riječ iz vrlo dobrog

Mnogo onoga što znamo, vjerujemo ili sumnjamo u vezi s glijalnim stanicama novo je znanje. Te stanice pomažu nam da shvatimo kako mozak radi i što se događa kad stvari ne funkcioniraju onako kako bi trebale.

Sigurno je da imamo još mnogo toga za naučiti o gliji, a vjerojatno ćemo dobiti i nove tretmane za bezbrojne bolesti kako naš bazen znanja raste.