Vad är glialceller och vad gör de?

De andra hjärncellerna

Du har sannolikt hört talas om hjärnans "gråa materia", som består av celler som kallas neuroner, men en mindre känd typ av hjärncell är det som utgör "vit materia". Dessa kallas glialceller.

Vad är glialceller?

Ursprungligen var glialceller, även kallade glia eller neuroglia, trodde att de bara gav strukturellt stöd. Ordet "glia" betyder bokstavligen "neuralt lim". Relativt nya upptäckter har dock visat att de utför alla typer av funktioner i hjärnan och nerverna som löper genom hela kroppen. Som ett resultat har forskningen exploderat och vi har lärt oss volymer om dem. Fortfarande kvarstår mycket mer att lära sig.

Typer av glialceller

Primärt ger glialceller stöd för neuronerna. Tänk på dem som en sekreterarpool för ditt nervsystem, plus vaktmästare och underhållspersonal. De kanske inte gör de stora jobben, men utan dem skulle de stora jobb aldrig bli gjort.

Glialceller kommer i flera former, som alla utför vissa specifika funktioner som håller hjärnan i funktion, eller inte, om du har en sjukdom som påverkar dessa viktiga celler.

Ditt centrala nervsystemet (CNS) består av din hjärna och nerverna i din ryggrad. Fem typer som finns i ditt CNS är:

• astrocyter
• oligodendrocyter
• mikroglia
• Ependymala celler
• Radial glia

Du har också glialceller i ditt perifera nervsystem (PNS), vilket innefattar nerverna i dina extremiteter, bort från ryggraden. Två typer av glialceller finns:

• Schwann-celler
• Satellitceller

1 -

astrocyter

Den vanligaste typen av glialceller i centrala nervsystemet är astrocyten, som även kallas astroglia. Astro-delen av namnet beror på att de ser ut som stjärnor, med prognoser som går ut över hela stället.

Vissa, kallade protoplasmatiska astrocyter, har tjocka utsprång med många grenar. Andra, kallade fibrösa astrocyter, har långa, smala armar som grenar mindre ofta. Den protoplasmiska typen finns generellt bland neuroner i den gråa substansen, medan de fibrösa är vanligtvis förekommande i vitmaterial. Trots dessa skillnader utför de liknande funktioner.

Astrocyter har flera viktiga jobb, inklusive:

• Forming av blod-hjärnbarriären (BBB). BBB är som ett strikt säkerhetssystem, vilket bara tillåter ämnen som ska vara i din hjärna medan du håller ut saker som kan vara skadliga. Detta filtreringssystem är viktigt för att hålla din hjärna frisk.
• Reglera kemikalierna kring neuroner. Hur neuroner kommunicerar är via kemiska budbärare kallad neurotransmittorer. När en kemikalie har levererat sitt meddelande till en cell sitter den i grunden där och klämmar upp saker tills en astrocyt återvinner den genom en process som kallas återupptagning . Återupptagningsprocessen är målet för många läkemedel, inklusive anti-depressiva medel. Astrocyter rensar också upp det som finns kvar när en neuron dör, liksom överskott av kaliumjoner, vilka är kemikalier som spelar en viktig roll i nervfunktionen.
• Reglera blodflödet till hjärnan. För att din hjärna ska kunna bearbeta information på rätt sätt behöver det en viss mängd blod som går till alla sina olika regioner. En aktiv region får mer än en inaktiv.
• Synkronisera aktiviteten hos axoner. Axoner är långa, trådliknande delar av neuroner och nervceller som leder elektricitet för att skicka meddelanden från en cell till en annan.

Astrocyt dysfunktion har potentiellt kopplats till många neurodegenerativa sjukdomar, inklusive:

• Amyotrofisk lateralskleros (ALS eller Lou Gehrigs sjukdom)
• Huntingtons chorea
• Parkinsons sjukdom

Djurmodeller av astrocytrelaterad sjukdom hjälper forskare att lära sig mer om dem med hopp om att upptäcka nya behandlingsmöjligheter.

2 -

oligodendrocyter

Oligodendrocyter kommer från neurala stamceller. Ordet består av grekiska termer som tillsammans betyder "celler med flera grenar". Deras huvudsakliga syfte är att hjälpa information att flytta snabbare längs axonen.

Oligodendrocyter ser ut som spikiga bollar. På spetsens spetsar är vita, glänsande membran som viklar runt axlarna på nervcellerna. Deras syfte är att bilda ett skyddande skikt, som plastisoleringen på elektriska ledningar. Detta skyddande skikt kallas myelinskeden.

Manteln är dock inte kontinuerlig. Det finns ett mellanrum mellan varje membran som kallas "noden för Ranvier" och det är noden som hjälper elektriska signaler att spridas effektivt längs nervcellerna. Signalen hoppar faktiskt från en nod till nästa, vilket ökar hastigheten på nervledningen samtidigt som den minskar hur mycket energi det tar att överföra det. Signaler längs myelinerade nerver kan resa så fort som 200 miles per sekund.

Vid födseln har du bara några myelinerade axoner, och mängden fortsätter att växa tills du är ungefär 25-30 år. Myelinering antas spela en viktig roll i intelligens.

Oligodendrocyter ger också stabilitet och bär energi från blodceller till axonerna.

Uttrycket "myelinskede" kan vara bekant för dig på grund av dess samband med multipel skleros . I den sjukdomen antas det att kroppens immunförsvar attackerar myelinmantlarna, vilket leder till dysfunktion av de neuronerna och nedsatt hjärnfunktion. Ryggmärgsskador kan också orsaka skador på myelinhöljen.

Andra sjukdomar som antas vara associerade med oligodendrocyt dysfunktion inkluderar:

• Leukodystrophies
• Tumörer som kallas oligodendrogliom
• Schizofreni
• Bipolär sjukdom

En del undersökningar tyder på att oligodendrocyter kan skadas av neurotransmittorsglutamatet, vilket bland annat stimulerar hjärnans områden så att du kan fokusera och lära dig ny information. I höga halter anses glutamat vara ett "excitotoxin", vilket innebär att det kan överstimulera celler tills de dör.

3 -

mikroglia

Som namnet antyder är microglia små glialceller. De fungerar som hjärnans egna dedikerade immunsystem, vilket är nödvändigt eftersom BBB isolerar hjärnan från resten av kroppen.

Microglia är uppmärksam på tecken på skada och sjukdom. När de upptäcker det tar de in och tar hand om problemet - om det innebär att rensa bort döda celler eller bli av med ett gift eller patogen.

När de svarar på en skada, orsakar microglia inflammation som en del av läkningsprocessen. I vissa fall, såsom Alzheimers sjukdom , kan de bli hyperaktiverade och orsaka för mycket inflammation. Det antas leda till amyloida plack och andra problem i samband med sjukdomen.

Tillsammans med Alzheimers sjukdomar kan sjukdomar som är kopplade till mikroglial dysfunktion omfatta:

• fibromyalgi
• Kronisk neuropatisk smärta
• Autismspektrum störningar
• Schizofreni

Microglia tros ha många jobb bortom det, inklusive roller i lärande-associerad plasticitet och styra utvecklingen av hjärnan, där de har en viktig hushållsfunktion.

Våra hjärnor skapar en hel del samband mellan neuroner som gör det möjligt för dem att skicka information fram och tillbaka. Faktum är att hjärnan skapar mycket mer av dem än vi behöver, vilket inte är effektivt. Microglia upptäcker onödiga synapser och "beskär" dem, precis som en trädgårdsmästare beskyller en rosenbush för att hålla den frisk.

Mikroglialforskning har verkligen tagit av de senaste åren, vilket leder till en ständigt ökande förståelse för sina roller både i hälsa och sjukdom i centrala nervsystemet.

4 -

Ependymala celler

Ependymceller är främst kända för att bilda ett membran som kallas ependyma, vilket är ett tunt membran som beklär ryggmärgets centrala kanal och hjärnans ventriklar (passager). De skapar också cerebrospinalvätska .

Ependymceller är extremt små och sträcker sig tätt samman för att bilda membranet. Inuti ventriklerna har de cilia, som ser ut som små hår, som vågar fram och tillbaka för att få cerebrospinalvätskan att cirkulera.

Cerebrospinal vätska levererar näringsämnen till och eliminerar avfallsprodukter från hjärnan och ryggraden. Det fungerar också som en kudde och stötdämpare mellan din hjärna och skalle. Det är också viktigt för hjärnans homeostas, vilket innebär att man reglerar temperaturen och andra funktioner som håller det så bra som möjligt.

Ependymala celler är också inblandade i BBB.

5 -

Radial Glia

Radial glia antas vara en typ av stamcell , vilket innebär att de skapar andra celler. I den utvecklande hjärnan är de "föräldrar" till neuroner, astrocyter och oligodendrocyter. När du var ett embryo, gav de också en byggnadsställning för att utveckla neuroner, tack vare långa fibrer som styr unga hjärnceller på plats som din hjärna bildar.

Deras roll som stamceller, särskilt som skapare av neuroner, gör dem till fokus för forskning om hur man reparerar hjärnskador från sjukdom eller skada.

Senare i livet spelar de roller i neuroplasticitet också.

6 -

Schwann-celler

Schwann-celler är namngiven för fysiolog Theodor Schwann, som upptäckte dem. De fungerar mycket som oligodendrocyter genom att de ger myelinmantlar för axoner, men de existerar i det perifera nervsystemet (PNS) istället för CNS.

I stället för att vara en centralcell med membran-tippade armar bildar Schwann-celler spiraler direkt runt axonen. Noderna av Ranvier ligger mellan dem, precis som de gör mellan oligodendrocytterns membran, och de hjälper till med nervöverföring på samma sätt.

Schwann-celler är också en del av PNS immunsystemet. När en nervcell är skadad, har de förmåga att i huvudsak äta nervens axoner och ge en skyddad väg för en ny axon att bilda.

Sjukdomar som involverar Schwann-celler innefattar:

• Guillain-Barre syndromet
• Charcot-Marie-Tooth sjukdom
• Schwannomatosis
• Kronisk inflammatorisk demyeliniserande polyneuropati
• Spetälska

Vi har haft en del lovande forskning om att transplantera Schwann-celler för ryggmärgsskada och andra typer av perifer nervskada.

Schwannceller är också inblandade i vissa former av kronisk smärta. Deras aktivering efter nervskada kan bidra till dysfunktion i en typ av nervfibrer som kallas nociceptorer , vilket känner till miljöfaktorer som värme och kyla.

7 -

Satellitceller

Satellitceller får sitt namn från hur de omger vissa neuroner, med flera satelliter som bildar en mantel runt den cellulära ytan. Vi börjar bara lära oss om dessa celler men många forskare tror att de liknar astrocyter.

Satellitcellernas huvudsyfte verkar vara att reglera miljön kring neuronerna, hålla kemikalier i balans.

De neuroner som har satellitceller utgör något som kallas gangila, som är kluster av nervceller i det autonoma nervsystemet och sensoriska systemet. Det autonoma nervsystemet reglerar dina inre organ, medan ditt sensoriska system är det som låter dig se, höra, lukta, röra och smaka.

Satellitceller levererar näring till neuronen och absorberar tungmetalltoxiner, som kvicksilver och bly, för att hålla dem från att skada neuronerna.

De antas också hjälpa till att transportera flera neurotransmittorer och andra ämnen, inklusive:

• Glutamat
• GABA
• noradrenalin
• Adenosintrifosfat
• Ämne P
• capsaicin
• acetylkolin

Liksom microglia upptäcker satellitceller och svarar på skador och inflammation. Men deras roll i att reparera cellskador är ännu inte väl förstådd.

Satellitceller är kopplade till kronisk smärta med perifer vävnadsskada, nervskada och en systemisk ökning av smärta (hyperalgesi) som kan uppstå genom kemoterapi.

Ett ord från

Mycket av vad vi vet, tror, ​​eller misstänker glialceller är ny kunskap. Dessa celler hjälper oss att förstå hur hjärnan fungerar och vad som händer när saker inte fungerar som de ska.

Det är säkert att vi har mycket mer att lära oss om glia, och vi kommer sannolikt att få nya behandlingar för myriadsjukdomar som vår kunskapspool växer.

> Källor:

> Gosselin RD, Suter MR, Ji RR, Decosterd I. Glialceller och kronisk smärta. Hjärnforskare. 2010 okt; 16 (5): 519-31.

> Kriegstein A, Alvarez-Buylla A. Den glänsande naturen hos embryonala och vuxna neurala stamceller. Årlig granskning av neurovetenskap. 2009; 32: 149-84.

> Ohara PT, Vit JP, Bhargava A, Jasmin L. Bevis för en roll av Connexin 43 i trigeminal smärta med användning av RNA-interferens in vivo. Journal of neurophysiology. 2008 dec, 100 (6): 3064-73.