Роль глии в неврологических заболеваниях

Поскольку вера в то, что глиальные клетки существуют только для структурной поддержки нейронов, Все больше и больше обнаруживается, что эти микроскопические элементы очень вовлечены в правильное функционирование нервной системы. Среди обычных функций, выполняемых глией, мы находим защиту от повреждений и захватчиков, питание нейронов или улучшение электрического импульса, что означает, что они являются гораздо более чем простой поддержкой в ​​развитии таких нейронов и как думали в прошлом.

Из растущего исследования на глии, мы также смотрим, как эти клетки (которые представляют большинство компонентов мозга) участвуют в неврологических заболеваниях и расстройствах, то, что до сих пор было сделано только при исследовании различных типов нейронов.

Важно понимать степень, в которой нейроглия вмешивается в эти процессы, поскольку это может быть одним из путей к поиску лекарств в будущем..

Краткий обзор: что такое глия?

В центральной нервной системе (ЦНС) мы находим три основных класса глиальных клетоколигодендроциты, ответственные за размещение миелиновой оболочки в нейронах; микроглия, функцией которой является защита мозга; и астроциты, которые представляют множество функций, чтобы помочь нейронам.

В отличие от СНС, в периферической нервной системе (SNP) обнаружен только один основной тип нейроглии, клетки SchWann, которые подразделяются на три. В основном они ответственны за генерацию миелинового слоя в аксонах нейронов.

• Чтобы узнать больше об этой теме, вы можете обратиться к этой статье: «Глиальные клетки: гораздо больше, чем клей нейронов»

Заболевания и расстройства, связанные с глией

в наше время, Появляется все больше доказательств того, что нейроглия играет роль при заболеваниях, поражающих ЦНС., и для хорошего и для плохого. Здесь я представляю их небольшой список, охватывающий различные типы заболеваний, где я комментирую значение (которое сегодня известно) глиальных клеток в них. Вполне вероятно, что в будущем будет обнаружено гораздо больше деталей..

1. Временный и постоянный паралич

Паралич страдает, когда теряется связь между нейроном и нейронами, потому что его «маршрут связи» был нарушен. В принципе, глия может выделять вещества, известные как нейротрофы, которые способствуют росту нейронов. Как это происходит в SNP, это позволяет со временем восстановить мобильность. Но это не так в ЦНС, страдающих постоянным параличом.

Чтобы продемонстрировать, что глия участвует в невосстановлении, так как это единственное, что отличает это неврологическое изменение, когда оно происходит в SNP или в ЦНС, Альберт Дж. Агуайо в 1980-х провел эксперимент, в котором крысы с поврежденным спинным мозгом (то есть с параличом), они получили пересадку ткани седалищного нерва в сторону пострадавшего района. В результате через два месяца крысы вернулись, чтобы двигаться с полной естественностью.

В ходе последующих исследований было установлено, что существует сумма факторов, которые не позволяют полностью восстановить соединение. Одним из них является сам миелин, который они производят олигодендроциты, которые, образуя оболочку, предотвращают рост нейрона. Цель этого процесса в настоящее время неизвестна. Другим фактором является избыток повреждений, вызванных микроглией, поскольку вещества, выделяемые для защиты системы, также вредны для нейронов..

2. Болезнь Крейцфельдта-Якоба

Это нейродегенеративное заболевание вызвано инфекцией приона, который является ненормальным белком, который получил автономию. Другое имя, которое получает это название губчатой ​​энцефалопатии, так как мозг пострадавших заканчивается дырявым, давая ощущение губки. Один из его вариантов вызвал тревогу здоровья в девяностых, известный как коровье бешенство.

Прион, передаваемый при приеме внутрь, обладает способностью преодолевать селективный гематоэнцефалический барьер и оседать в мозге. В ЦНС он поражает как нейроны, так и астроциты и микроглию, размножаясь и убивая клетки и создавая все больше и больше прионов.

Я не забыл олигодендроциты, и кажется, что Этот тип глии противостоит заражению прионами, но не выдерживает окислительного повреждения это проявляется как часть борьбы, которую микроглия проводит в попытке защитить нейроны. В 2005 году было сообщено, что белок в нормальном состоянии, который генерирует прион, находится в миелине ЦНС, хотя неизвестно, какую функцию он имеет в нем.

3. Амиотрофический боковой склероз (БАС)

БАС - дегенеративное заболевание, поражающее двигательные нейроны, что постепенно они теряют функциональность, вызывая потерю подвижности, пока не достигнут паралича.

Причиной является мутация в гене, который кодирует фермент Superoxide Dismutase 1 (SOD1), который выполняет фундаментальную функцию выживания клеток, а именно устраняет свободные радикалы из кислорода. Опасность радикалов заключается в том, что они разбалансируют заряд в цитоплазме, что в конечном итоге приводит к клеточным сбоям и смерти.

В эксперименте с мышами с мутантным вариантом гена SOD1 было видно, как у них развивается болезнь БАС. Если мутация в двигательных нейронах была предотвращена, мыши оставались здоровыми. Сюрприз появился с контрольной группой, где только мотонейроны показали мутацию. Теория указывает, что у этих мышей мотонейроны погибнут и вызовут болезнь. Но этого не произошло, и, к всеобщему удивлению, мыши были, по-видимому, здоровы. Вывод таков клетки около двигательных нейронов (глия) имели некоторый механизм, связанный с SOD1 что предотвращает нейродегенерацию.

В частности, спасателями нейронов были астроциты. Если здоровые мотонейроны, выращенные в бляшке, были связаны с астроцитами, дефицитными по SOD1, они умирают. Сделанный вывод состоит в том, что мутированные астроциты выделяют какое-то токсическое вещество для двигательных нейронов, объясняя, почему только эти типы нейронов умирают в развитии болезни. Конечно, токсичный агент до сих пор остается загадкой и объектом исследования.

4. Хроническая боль

Хроническая боль - это расстройство, при котором постоянно болевые клетки остаются активными, без каких-либо повреждений, вызывающих их стимуляцию. Хроническая боль развивается, когда произошло изменение в болевом контуре ЦНС после травмы или болезни.

Линда Уоткинс, исследователь боли в Университете Колорадо, подозревала, что микроглия может быть вовлечена в хроническую боль, поскольку способна выделять цитокины, вещество, которое выделяется при воспалительной реакции и активирует боль.

Чтобы проверить, был ли он прав, он провел тест на крысах с хронической болью, вызванной повреждением позвоночника. Им вводили миноциклин, который воздействует на микроглию, предотвращая ее активацию и, как следствие, не выделяет цитокины.. Результат был немедленным, и крысы перестали страдать.

Та же самая группа исследования нашла механизм, с помощью которого микроглия распознает, когда область повреждена. Поврежденные нейроны выделяют вещество, известное как фракталин, что микроглия распознает и защищает секретирующие цитокины. Проблема хронической боли заключается в том, что по какой-то причине микроглия не прекращает выделять цитокины, постоянно стимулируя выработку ощущения боли, даже если больше нет повреждений..

5. Болезнь Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера разрушает нейроны и их связь, порождая потерю памяти. Признаком этого заболевания на анатомии мозга является появление сенильных бляшек в разных областях мозга. Эти бляшки представляют собой агрегат белка, который называется бета-амилоид, который токсичен для нейронов..

Кто производит это токсичное накопление - это астроциты. Этот тип глии обладает способностью генерировать бета-амилоидный пептид, поскольку он может перерабатывать свой предшественник, белок-предшественник амилоида (PPA). Причина этого пока не ясна.

Другой признак в том, что вокруг тарелок наблюдается большое количество микроглии, которая при попытке защитить ткани группируется бороться с накоплением бета-амилоида и выделять токсичные вещества (такие как цитокины, хемокины или реактивный кислород), которые, вместо того, чтобы помочь, способствуют гибели нейронов, так как они токсичны для них. Кроме того, они не влияют на старческий налет.