Очень часто, когда мы говорим об интеллекте человека, мы имеем в виду специфический тип клеток: нейроны. Таким образом, это нормально называть мононейронами, которым мы приписываем низкий интеллект уничижительным образом. однако, идея о том, что мозг представляет собой набор нейронов, становится все более устаревшей.

Человеческий мозг содержит более 80 миллиардов нейронов, но это только 15% от общего числа клеток в этом наборе органов.

Остальные 85% заняты другим типом микроскопического тела: так называемые глиальные клетки. В целом эти клетки они образуют вещество под названием глия или нейроглия, который простирается через все закоулки нервной системы.

В настоящее время глия является одной из областей исследований с наибольшим прогрессом в нейронауках., в поисках раскрытия всех своих задач и взаимодействия, которые они совершают, так что нервная система работает так же, как и она. И это то, что мозг в настоящее время не может быть понят без понимания значения Глии.

Открытие глиальных клеток

Термин нейроглия был введен в 1856 году немецким патологом Рудольфом Вирховым. Это слово, которое по-гречески означает «клей (глиа) нейрональный (нейро)», так как во время его открытия Считалось, что нейроны были связаны вместе, чтобы сформировать нервы и, кроме того, что аксон был набором клеток, а не частью нейрона. Из-за этого предполагалось, что эти клетки, которые были найдены рядом с нейронами, должны были помочь структурировать нервы и облегчить союз между ними, и ничего больше. Довольно пассивная и вспомогательная роль, короче.

В 1887 году известный исследователь Сантьяго Рамон и Кахал пришел к выводу, что нейроны являются независимыми единицами и что они отделены друг от друга небольшим пространством, которое позже стало известно как синаптическое пространство. Это послужило опровержением идеи, что аксоны были не просто частями независимых нервных клеток.. Однако идея глиальной пассивности осталась. Сегодня, однако, обнаруживается, что его значение намного больше, чем предполагалось.

В некотором смысле, иронично, что имя, данное нейроглии, таково. Это правда, что он помогает в структуре, но не только выполняет эту функцию, но также для их защиты, восстановления повреждений, улучшения нервного импульса, предложения энергии и даже контроля потока информации, среди многих других обнаруженных функций. Они являются мощным инструментом для нервной системы.

Типы глиальных клеток

Нейроглия представляет собой набор различных типов клеток, которые имеют общее, которые находятся в нервной системе и не являются нейронами.

Существует довольно много различных типов глиальных клеток, но я сосредоточусь на обсуждении четырех классов, которые считаются наиболее важными, а также на объяснении наиболее важных функций, обнаруженных до сегодняшнего дня. Как я уже сказал, эта область нейробиологии прогрессирует с каждым днем, и в будущем появятся новые детали, которые сегодня неизвестны..

1. Шванновские клетки

Название этой глии ячейки в честь своего первооткрывателя, Теодор Шванн, более известный как один из отцов теории клетки. Этот тип глиальных клеток является единственным, обнаруженным в периферической нервной системе (SNP), то есть в нервах, которые проходят по всему телу..

Изучая анатомию нервных волокон у животных, Шванн наблюдал клетки, которые были связаны вдоль аксона и которые давали ощущение, что они похожи на маленькие «жемчужины»; кроме этого, он не придал им большего значения. В будущих исследованиях было обнаружено, что эти микроскопические элементы в форме шариков были фактически миелиновыми оболочками, важным продуктом, который генерирует клетки такого типа..

Миелин - это липопротеин, который предлагает изоляцию от электрического импульса к аксону, то есть, он позволяет поддерживать потенциал действия в течение более длительного и длительного периода времени, ускоряя электрическое зажигание и не рассеивая его через мембрану нейрона. То есть они действуют как резина, которая закрывает кабель.

Шванновские клетки обладают способностью секретировать несколько нейротрофических компонентов, в том числе «фактор нервного роста» (FCN), первый фактор роста, обнаруженный в нервной системе. Эта молекула служит для стимулирования роста нейронов во время развития. Кроме того, поскольку этот тип глии окружает аксон, как если бы он был трубкой, он также имеет влияние, чтобы отметить направление, в котором он должен расти.

Помимо этого, было видно, что, когда нерв в SNP был поврежден, FCN секретируется так, что нейрон может расти и восстанавливать свою функциональность. Это объясняет процесс исчезновения временного паралича мышц после перерыва.

Три разные ячейки Шванна

Для первых анатомов не было никаких различий в клетках Шванна, но с достижениями в области микроскопии стало возможным дифференцировать до трех различных типов, с хорошо дифференцированными структурами и функциями. Те, которые я описал, являются "миелиновыми", так как они производят миелин и являются наиболее распространенными.

однако, в нейронах с короткими аксонами существует другой тип клеток Шванна, называемый «немиелинизированный», так как это не производит миелиновые оболочки. Они больше, чем предыдущие, и внутри они содержат более одного аксона за раз. Очевидно, они не производят миелиновые оболочки, поскольку с их собственной мембраной они уже служат изоляцией для этих меньших аксонов..

Последний тип этой формы нейроглии находится в синапсе между нейронами и мышцами.. Они известны как концевые или перисинаптические клетки Шванна. (между синапсами). Функция, которая была ему предоставлена ​​в данный момент, была раскрыта благодаря эксперименту, проведенному Ричардом Робитей, нейробиологом из Университета Монреаля. Тест состоял в добавлении ложного мессенджера в эти ячейки, чтобы увидеть, что произошло. В результате ответ, выраженный мышцей, был изменен. В некоторых случаях сокращение было увеличено, в других оно уменьшилось. Был сделан вывод, что Этот тип глии регулирует поток информации между нейроном и мышцей.

2. Олигодендроциты

В центральной нервной системе (ЦНС) нет клеток Шванна, но нейроны имеют другую форму миелинового покрытия благодаря альтернативному типу глиальных клеток. Эта функция выполняется последний из великих типов обнаруженной нейроглии: образованный олигодендроцитами.

Его название относится к тому, как они были описаны первыми анатомами, которые их нашли; клетка с множеством небольших расширений. Но правда в том, что это имя не имеет большого значения, поскольку спустя некоторое время ученик Рамона и Кахала, Пио-дель-Рио-Ортега, разработал улучшения в окрашивании, которые использовались в то время, раскрывая истинную морфологию: клетка с парой длинных удлинителей, как будто они были руками.

Миелин в ЦНС

Разница между олигодендроцитами и миелинированными клетками Шванна заключается в том, что первые не охватывают аксон своим телом, но они делают это своими длинными растяжениями, как будто они были щупальцами осьминога, и именно через них секретируется миелин. Кроме того, миелин в ЦНС служит не только для выделения нейрона.

Как продемонстрировал в 1988 году Мартин Шваб, отложение миелина на аксоне в нейронах в культуре препятствует его росту. В поисках объяснения Шваб и его команда смогли очистить несколько миелиновых белков, которые вызывают это ингибирование: Nogo, MAG и OMgp. Забавно, что было замечено, что на ранних стадиях развития мозга белок MAG миелина стимулирует рост нейрона, выполняя обратную функцию нейрона у взрослых.. Причина этого торможения остается загадкой, но ученые надеются, что его роль скоро станет известна.

Другой белок, найденный в 90-х годах, обнаружен в миелине, на этот раз Стэнли Б. Прусинером: Прионный белок (PrP). Его функция в нормальном состоянии неизвестна, но в мутированном состоянии она становится прионом и генерирует вариант болезни Крейтцфельда-Якоба, широко известный как болезнь коровьего бешенства.. Прион - это белок, который приобретает автономию и заражает все клетки глии, что вызывает нейродегенерацию..

3. Астроциты

Этот тип глиальной клетки был описан Рамоном и Кахалом. Во время своих наблюдений за нейронами он заметил, что рядом с нейронами были другие клетки звездной формы; отсюда и его название. Он расположен в ЦНС и зрительном нерве, и, возможно, в одной из глии, которая выполняет большее количество функций. Его размер в два-десять раз больше, чем у нейрона, и у него очень разнообразные функции

Гематоэнцефалический барьер

Кровь не течет прямо в ЦНС. Эта система защищена гематоэнцефалическим барьером (BHE), очень селективной проницаемой мембраной. Астроциты активно в этом участвуют, быть ответственным за фильтрацию того, что может случиться с другой стороной, а что нет. Главным образом, они позволяют поступление кислорода и глюкозы, чтобы иметь возможность кормить нейроны.

Но что произойдет, если этот барьер будет поврежден? В дополнение к проблемам, которые генерирует иммунная система, группы астроцитов перемещаются в поврежденную область и объединяются, чтобы создать временный барьер и остановить кровотечение..

Астроциты обладают способностью синтезировать волокнистый белок, известный как GFAP, с помощью которого они приобретают устойчивость, в дополнение к секретированию другого, за которым следуют белки, что позволяет им приобретать водонепроницаемость.. Параллельно астроциты секретируют нейротрофы, чтобы стимулировать регенерацию в области.

Подзарядка калийной батареи

Еще одной из описанных функций астроцитов является их активность по поддержанию потенциала действия. Когда нейрон генерирует электрический импульс, он собирает ионы натрия (Na +), чтобы стать более позитивным с внешней стороны. Этот процесс, посредством которого электрические заряды манипулируют извне и внутри нейронов, вызывает состояние, известное как деполяризация, в результате которого электрические импульсы, проходящие через нейрон, оказываются в синаптическом пространстве. Во время поездки, клеточная среда всегда ищет баланс в электрическом заряде, поэтому она теряет на этот раз ионы калия (K +), соответствовать внеклеточной среде.

Если бы это всегда происходило, в конце на внешней стороне генерировалось насыщение ионами калия, что означало бы, что эти ионы перестали бы выходить из нейрона, и это привело бы к неспособности генерировать электрический импульс. Это где астроциты выходят на сцену, они поглощают эти ионы внутри себя, чтобы очистить внеклеточное пространство и позволить ему продолжать выделять больше ионов калия. У астроцитов нет проблем с зарядом, так как они не связываются электрическими импульсами.

4. Микроглия

Последней из четырех наиболее важных форм нейроглии является микроглия. Это было обнаружено до олигодендроцитов, но считалось, что это произошло из кровеносных сосудов. Занимает от 5 до 20 процентов глии населения СНС, и его важность основана на том факте, что он является основой иммунной системы мозга. Имея защиту гематоэнцефалического барьера, свободный проход клеток не допускается, в том числе иммунной системы. По этой причине, мозг нуждается в собственной системе защиты, и это формируется этим типом глии.

Иммунная система СНС

Эта глиальная клетка обладает большой подвижностью, что позволяет быстро реагировать на любые проблемы, обнаруженные в ЦНС. Микроглия обладает способностью поглощать поврежденные клетки, бактерии и вирусы, а также высвобождать один из них, а затем химические агенты для борьбы с захватчиками. но использование этих элементов может вызвать побочный ущерб, так как он также токсичен для нейронов. Поэтому после противостояния приходится продуцировать, как это делают астроциты, нейротрофические средства, способствующие регенерации пораженного участка.

Ранее я говорил о повреждении BBB, проблема, которая частично возникает из-за побочных эффектов микроглии, когда лейкоциты пересекают BBB и попадают в мозг. Внутренняя часть ЦНС - это новый мир для этих клеток, и они реагируют в основном так же неизвестно, как если бы это была угроза, генерируя против нее иммунный ответ.. Микроглия инициирует оборону, провоцируя то, что мы могли бы назвать «гражданской войной», это наносит большой ущерб нейронам.

Связь между глией и нейронами

Как вы видели, клетки глии выполняют большое разнообразие задач. Но часть, которая не была ясна, состоит в том, общаются ли нейроны и нейроглия друг с другом. Первые исследователи уже поняли, что глия, в отличие от нейронов, не генерирует электрические импульсы. Но это изменилось, когда Стивен Дж. Смит проверил, как они общаются, как друг с другом, так и с нейронами..

У Смита была интуиция, что нейроглия использует ион кальция (Ca2 +) для передачи информации, так как этот элемент наиболее часто используется клетками в целом. Каким-то образом он и его коллеги бросились в бассейн с этим убеждением (ведь «популярность» иона мало что говорит нам о его специфических функциях), но они были правы.

Эти исследователи разработали эксперимент, который состоял из культуры астроцитов, в которую был добавлен флуоресцентный кальций, что позволяет флуоресцентной микроскопии увидеть его положение. Кроме того, в середине добавлен очень распространенный нейротрансмиттер - глутамат. Результат был немедленным. Десять минут они могли видеть, как флуоресценция проникала внутрь астроцитов и распространялась между клетками, как если бы это была волна. Этим экспериментом они показали, что глия связывается между ней и нейроном, так как без нейротрансмиттера волна не запускается.

Последнее известно о глиальных клетках

Благодаря более поздним исследованиям было обнаружено, что глия обнаруживает все типы нейротрансмиттеров. Более того, как астроциты, так и микроглия способны производить и высвобождать нейротрансмиттеры (хотя эти элементы называются глиотрансмиттерами, потому что они происходят из глии), что влияет на синапсы нейронов..

Текущая область исследования - видеть где глиальные клетки влияют на общее функционирование мозга и сложные психические процессы, как обучение, память или сон.