Роль глії в неврологічних захворюваннях

З думки, що гліальні клітини існують тільки для надання структурної підтримки нейронів, Все більше і більше виявляється, що ці мікроскопічні елементи дуже залучені до правильного функціонування нервової системи. Серед звичайних функцій, що виконуються глією, ми знаходимо захист від пошкоджень і загарбників, харчування нейронів або поліпшення електричного імпульсу, що означає, що вони набагато більше, ніж проста підтримка в розвитку таких нейронів і як думали в минулому.

Зі зростаючого дослідження на глії, ми також дивимося, щоб побачити, як ці клітини (які представляють більшість компонентів мозку) залучені до неврологічних захворювань і розладів, те, що до цих пір робилося тільки при дослідженні різних типів нейронів.

Важливо зрозуміти, якою мірою нейроглія втручається в ці процеси, оскільки це може бути одним із шляхів до знаходження лікувань у майбутньому..

Короткий огляд: що таке глія?

У центральній нервовій системі (ЦНС) ми знаходимо три основні класи гліальних клітин: олігодендроцити, відповідальні за розміщення мієлінової оболонки до нейронів; микроглии, функцією яких є захист мозку; астроцити, які представляють безліч функцій, що допомагають нейронам.

На відміну від SNC, в периферичній нервовій системі (СНП) виявлено лише один основний тип нейроглії, Sch-клітиниwann, які поділяються на три. Головним чином, вони відповідають за генерацію мієлінового шару в аксонах нейронів.

• Щоб дізнатися більше про цю тему, ви можете ознайомитися з цією статтею: "Гліальні клітини: набагато більше, ніж клей нейронів"

Захворювання і розлади, пов'язані з глією

В даний час, Існує все більше доказів того, що нейроглия відіграє певну роль у захворюваннях, які впливають на ЦНС, як для добра, так і для поганого. Тут я представляю їх невеликий перелік, що охоплює різні типи захворювань, де я коментую імплікацію (тепер відомої) гліальних клітин у них. Цілком імовірно, що в майбутньому з'явиться ще багато деталей.

1. Тимчасовий і постійний параліч

Параліч страждає, коли втрачається зв'язок між нейроном і нейронами, тому що його "маршрут зв'язку" був порушений. В принципі, глія може вивільняти речовини, відомі як нейротрофи, які сприяють росту нейронів. Як це відбувається в СНП, це дозволяє відновити рухливість у часі. Але це не буває в ЦНС, страждаючи постійним паралічем.

Щоб продемонструвати, що глія залучена до невідновлення, оскільки це єдина річ, яка відрізняє цю неврологічну зміну, коли вона відбувається в СНП або в ЦНС, Альберт Дж. Агуайо, в 1980-х роках, здійснив експеримент, в якому щурам з пошкодженим спинним мозком (тобто з паралічем) вони отримали трансплантат сідничної нервової тканини до ураженої ділянки. Результатом є те, що через два місяці щури повернулися до повної природності.

У подальших дослідженнях було встановлено, що існує сукупність факторів, що не допускають повного відновлення з'єднання. Одним з них є сам мієлін, який вони виробляють олігодендроцити, які при формуванні оболонки запобігають зростання нейрона. Мета цього процесу зараз невідома. Іншим фактором є надлишок пошкодження, що генерується мікроглією, оскільки речовини, що виділяються для захисту системи, також шкідливі для нейронів.

2. Хвороба Крейцфельдта-Якоба

Ця нейродегенеративна хвороба викликана інфікуванням пріоном, який є ненормальним білком, який отримав автономність. Інша назва, яка отримує, - це губчаста енцефалопатія, оскільки головний мозок у тих, хто постраждав, закінчується повним дірок, що дає відчуття губки. Один з його варіантів викликав тривожний стан здоров'я в дев'яностих роках, відомий як хвороба божевільних корів.

Переданий при проковтуванні прион має здатність перетинати селективний гематоенцефалічний бар'єр і поселитися в головному мозку. У ЦНС він інфікує нейрони, а також астроцити і мікроглії, реплікуючи і вбиваючи клітини, створюючи все більше і більше пріонів..

Я не забув олігодендроцити, і здається, що Цей тип глії протистоїть інфікуванню пріонами, але не витримує окисного ушкодження які з'являються як частина боротьби, яку проводить мікроглія в спробі захистити нейрони. У 2005 році було повідомлено, що білок в нормальному стані, який генерує прион, міститься в мієліні ЦНС, хоча невідомо, яка функція вона має в ній.

3. Аміотрофічний бічний склероз (ALS)

ALS є дегенеративним захворюванням, що вражає рухові нейрони, що поступово вони втрачають функціональність, викликаючи втрату рухливості, поки не досягнуть паралічу.

Причиною є мутація в гені, що кодує фермент супероксид дисмутаза 1 (SOD1), який має фундаментальну функцію для виживання клітин, тобто усунення вільних радикалів з кисню. Небезпека радикалів полягає в тому, що вони розбалансують заряд в цитоплазмі, що в кінцевому підсумку призводить до порушення клітинної діяльності та загибелі.

У експерименті з мишами з мутованим варіантом гена SOD1 було показано, як вони розвивають захворювання ALS. Якщо запобігти мутації в рухових нейронах, то миші залишалися здоровими. Несподіванка з'явилася з контрольною групою, де тільки мотонейрони показали мутацію. Теорія вказує на те, що у цих мишей мотоневрони помирають і генерують захворювання. Але цього не сталося, і, на жаль, миші були здорові. Висновок такий клітини поблизу рухових нейронів (глії) мали певний механізм, пов'язаний з SOD1 що запобігає нейродегенерацию.

Зокрема, рятувальники нейронів були астроцитами. Якщо здорові мотонейрони, вирощені в бляшці, були пов'язані з астроцитами, дефіцитними SOD1, вони гинуть. Зроблений висновок полягає в тому, що мутантні астроцити випускають своєрідну токсичну речовину для рухових нейронів, пояснюючи, чому в розвитку хвороби гинуть тільки ці типи нейронів. Звичайно, токсичний агент залишається загадкою і об'єктом дослідження.

4. Хронічний біль

Хронічний біль є розладом, при якому постійно клітини болю залишаються активними, без будь-якого пошкодження, що викликає їх стимуляцію. Хронічна біль розвивається, коли спостерігається зміна схеми хвороби ЦНС після травми або хвороби.

Лінда Уоткінс, дослідник болю в Університеті Колорадо, підозрювала, що мікроглія може бути залучена до хронічного болю, оскільки може вивільняти цитокіни, речовину, яка секретується в запальній реакції і активує біль.

Щоб перевірити, чи був він прав, він провів тест на щурах з хронічним болем, викликаним пошкодженням хребта. Їм вводили міноциклін, який націлює мікроглії, запобігаючи його активацію і, як наслідок, не вивільняє цитокіни.. Результат був негайним, і щури перестали страждати болями.

У цій же дослідницькій групі був знайдений механізм, за допомогою якого мікроглія розпізнає, коли область пошкоджена. Пошкоджені нейрони вивільняють речовину, відому як фракталкин, що мікроглія розпізнає і захищає секретують цитокіни. Проблема хронічного болю полягає в тому, що з певних причин мікроглія не припиняє вивільнення цитокінів, постійно стимулюючи вироблення відчуття болю, навіть якщо більше немає пошкоджень..

5. Альцгеймера

Альцгеймера - це захворювання руйнує нейрони і їх зв'язок, породжуючи втрату пам'яті. Відзнакою цієї хвороби на анатомії мозку є поява старечих бляшок в різних областях мозку. Ці бляшки є сукупністю білка, званого бета-амілоїдом, який є токсичним для нейронів.

Хто виробляє це токсичне накопичення, це астроцити. Цей тип глії має здатність генерувати бета-амілоїдний пептид, оскільки він може обробляти його попередник, амілоїдний прекурсорний білок (PPA). Причина цього не зрозуміла.

Ще одна марка - це навколо тарілок спостерігається велика кількість мікроглії, яка в спробі захистити тканину, групується боротися з накопиченням бета-амілоїду і вивільняти токсичні речовини (такі як цитокіни, хемокіни або реактивний кисень), які замість того, щоб допомагати, сприяють загибелі нейронів, оскільки він токсичний для них. Крім того, вони не впливають на сенильную бляшку.