Je velmi běžné, že když hovoříme o inteligenci člověka, odkazujeme konkrétně na velmi specifický typ buněk: neurony. Je tedy normální říkat mononeuronální, kterému připisujeme hanlivým způsobem nízkou inteligenci. Nicméně, myšlenka, že mozek je v podstatě soubor neuronů, je stále zastaralejší.

Lidský mozek obsahuje více než 80 miliard neuronů, což však představuje pouze 15% celkového počtu buněk v tomto souboru orgánů.

Zbývajících 85% je obsazeno jiným typem mikroskopického těla: tzv. Gliovými buňkami. Jako celek tyto buňky tvoří látku zvanou glia nebo neuroglia, který se táhne všemi zákoutími nervového systému.

V současné době je glia jedním z oborů s největším progresem neurověd, při hledání odhalení všech jeho úkolů a interakce, které dělají tak, že nervová soustava funguje stejně jako ona. A mozek v současné době nelze pochopit bez pochopení důsledků glia.

Objev gliových buněk

Termín neuroglia byl vytvořen v roce 1856 německým patologem Rudolfem Virchowem. Toto je slovo, které v řečtině znamená "lepidlo (glia) neuronální (neuro)", protože v době jeho objevení to bylo si myslel, že neurons byl spojený spolu tvořit nervy a navíc, že ​​axon byl souborem buněk místo části neuronu. Z tohoto důvodu se předpokládalo, že tyto buňky, které byly nalezeny v blízkosti neuronů, měly napomoci struktuře nervu a usnadnit spojení mezi nimi a nic jiného. Zkrátka pasivní a pomocná role.

V 1887, slavný výzkumník Santiago Ramón y Cajal přišel k závěru, že neurons byl nezávislé jednotky a že oni byli odděleni od ostatních malým prostorem, který byl později známý jako synaptický prostor. To posloužilo k vyvrácení myšlenky, že axony jsou více než jen části nezávislých nervových buněk. Myšlenka gliální pasivity však zůstala. Dnes však, je zjištěno, že jeho význam je mnohem větší, než se předpokládalo.

Svým způsobem je ironií, že jméno, které bylo dáno neurogliím, je to. Je pravda, že to pomáhá ve struktuře, ale nejen plní tuto funkci, ale také je pro jejich ochranu, poškození poškození, zlepšení nervového impulsu, nabízí energii, a dokonce i kontrolu toku informací, mezi mnoho dalších objevených funkcí. Jsou mocným nástrojem pro nervový systém.

Typy gliových buněk

Neuroglia je soubor různých typů buněk, které mají společné, které jsou v nervovém systému a nejsou neurony.

Existuje několik různých typů gliových buněk, ale zaměřím se na mluvení o čtyřech třídách, které jsou považovány za nejdůležitější, a také o vysvětlení nejdůležitějších funkcí, které byly objeveny dodnes. Jak jsem řekl, toto pole neurověd se stále více a více vyvíjí a v budoucnu budou nové detaily, které jsou dnes neznámé..

1. Schwannovy buňky

Jméno této buňky glia je ctít jeho objevitele, Theodore Schwann, lépe známý jako jeden z otců teorie buněk. Tento typ gliových buněk je jediný, který se nachází v periferním nervovém systému (SNP), tj. V nervech, které procházejí celým tělem..

Když studoval anatomii nervových vláken u zvířat, Schwann pozoroval buňky, které byly spojeny podél axonu a které dávaly pocit, že jsou něco jako malé "perly"; kromě toho jim nedal větší důležitost. V budoucích studiích bylo zjištěno, že tyto mikroskopické prvky ve formě kuliček byly vlastně myelinové pochvy, což je důležitý produkt, který generuje tento typ buněk..

Myelin je lipoprotein, který nabízí izolaci proti elektrickému impulsu k axonu, to znamená, že umožňuje, aby byl akční potenciál udržován po delší a delší dobu, což způsobuje, že elektrické střelby jdou rychleji a nerozptýlí se přes neuronovou membránu. To znamená, že se chovají jako guma, která pokrývá kabel.

Schwannovy buňky mají schopnost vylučovat několik neurotrofních složek, včetně "nervového růstového faktoru" (FCN), první růstový faktor nalezený v nervovém systému. Tato molekula slouží k stimulaci růstu neuronů během vývoje. Vzhledem k tomu, že tento typ glia obklopuje axon, jako by to byla trubka, má také vliv na směr, kterým má růst..

Za tím bylo vidět, že když byl poškozen nerv v SNP, FCN je vylučován tak, že neuron může růst zpět a obnovit jeho funkčnost. To vysvětluje proces, kterým dočasná paralýza, kterou svaly trpí po zlomení, zmizí.

Tři různé buňky Schwann

Pro první anatomy nebyly žádné rozdíly ve Schwannových buňkách, ale s pokrokem v mikroskopii bylo možné rozlišit až tři různé typy s dobře diferencovanými strukturami a funkcemi. Ty, které jsem popsal, jsou "myelinické", protože produkují myelin a jsou nejčastější.

Nicméně, v neuronech s krátkými axony existuje další typ Schwannovy buňky nazvaný "nemyelinovaný", protože nevytváří myelinové pochvy. Ty jsou větší než ty předchozí a uvnitř mají najednou více než jeden axon. Očividně neprodukují myelinové pochvy, protože s vlastní membránou již slouží jako izolace pro tyto menší axony.

Poslední typ této formy neuroglia se nachází v synapse mezi neurony a svaly. Jsou známy jako Schwannovy terminály nebo perisynaptické buňky (mezi synapsy). Funkce, která mu byla v tuto chvíli udělena, byla odhalena díky experimentu, který realizoval Richard Robitaille, neurobiolog z University of Montreal. Test spočíval v přidání falešného posla do těchto buněk, aby se zjistilo, co se stalo. Výsledkem bylo, že se změnila odpověď vyjádřená svalem. V některých případech došlo ke zvýšení kontrakce, v ostatních případech došlo ke snížení. Byl to závěr Tento typ glia reguluje tok informací mezi neuronem a svalem.

2. Oligodendrocyty

V centrálním nervovém systému (CNS) nejsou žádné Schwannovy buňky, ale neurony mají jinou formu myelinového potahování díky alternativnímu typu gliových buněk. Tato funkce se provádí poslední z velkých typů objevených neuroglií: ten tvořený oligodendrocyty.

Jeho jméno odkazuje na to, jak byly popsány prvními anatomy, kteří je našli; buňka s mnoha malými rozšířeními. Ale pravdou je, že jméno s nimi moc nespadá, protože o něco později žák Ramón y Cajal, Pío del Río-Hortega, navrhl zlepšení v barvení, které bylo v té době používáno, a odhalil skutečnou morfologii: cely s několika dlouhými prodlouženími, jako by to byly zbraně.

Myelin v CNS

Rozdíl mezi oligodendrocyty a myelinizovanými Schwannovými buňkami spočívá v tom, že první neuzavírají axon svým tělem, ale dělají to s dlouhými prodlouženími, jako by to byli chapadla chobotnice, a právě skrze ně je myelin vylučován. Navíc myelin v CNS není pouze izolovat neuron.

Jak ukázal Martin Schwab v roce 1988, depozice myelinu na axonu v neuronech v kultuře brání jeho růstu. Při hledání vysvětlení se Schwabovi a jeho týmu podařilo očistit několik myelinových proteinů, které způsobují tuto inhibici: Nogo, MAG a OMgp. Legrační je, že bylo vidět, že v časných stádiích vývoje mozku protein MAG myelinu stimuluje růst neuronu, což činí inverzní funkci pro neuron u dospělých.. Důvodem této inhibice je záhada, ale vědci doufají, že její role bude brzy známa.

Další protein nalezený v 90. letech se nachází v myelinu, tentokrát Stanley B. Prusiner: Prion Protein (PrP). Jeho funkce v normálním stavu je neznámá, ale ve zmutovaném stavu se stává Prion a generuje variantu Creutzfeldt-Jakobovy choroby, běžně známé jako onemocnění šílených krav. Prion je protein, který získává autonomii a infikuje všechny buňky glia, které generují neurodegeneraci..

3. Astrocyty

Tento typ gliových buněk popsal Ramón y Cajal. Během pozorování neuronů si všiml, že v blízkosti neuronů jsou jiné buňky hvězdného tvaru; proto jeho jméno. To je lokalizováno v CNS a zrakovém nervu, a možná jeden z glia, který vykonává větší množství funkcí. Jeho velikost je dvakrát až desetkrát větší než neuron a má velmi rozdílné funkce

Bariéra krev-mozek

Krev netéká přímo do CNS. Tento systém je chráněn bariérou Blood-Brain (BHE), velmi selektivní propustnou membránou. Astrocyty se na něm aktivně podílejí, zodpovědný za filtrování toho, co se může stát na druhé straně a co ne. Hlavně umožňují vstup kyslíku a glukózy, aby mohli živit neurony.

Co se však stane, když je tato bariéra poškozena? Kromě problémů, které jsou vyvolány imunitním systémem, se skupiny astrocytů přesunou do poškozené oblasti a spojí se, aby vytvořily dočasnou bariéru a zastavily krvácení..

Astrocyty mají schopnost syntetizovat vláknitý protein známý jako GFAP, s nímž získávají robustnost, kromě sekrece další, následované proteiny, které jim umožňují získat vodotěsnost. Paralelně astrocyty vylučují neurotrofy, aby stimulovaly regeneraci v oblasti.

Nabíjení draslíkové baterie

Další z popsaných funkcí astrocytů je jejich aktivita k udržení akčního potenciálu. Když neuron generuje elektrický impuls, sbírá sodíkové ionty (Na +), aby se stal pozitivnějším z vnějšku. Tento proces, kterým jsou elektrické náboje manipulovány zvenčí a uvnitř neuronů, vytváří stav známý jako depolarizace, který způsobuje, že elektrické impulsy, které procházejí neuronem, skončí v synaptickém prostoru. Během vaší cesty, buněčné médium vždy hledá rovnováhu v elektrickém náboji, takže ztrácí v této době draselné ionty (K +), s extracelulárním médiem.

Pokud by se to vždy stalo, nakonec by se na vnější straně vytvořila saturace draslíkových iontů, což by znamenalo, že by tyto ionty přestaly vycházet z neuronu, což by vedlo k neschopnosti generovat elektrický impuls. Toto je místo, kde astrocyty vstupují na scénu, absorbují tyto ionty uvnitř nich, aby vyčistily extracelulární prostor a umožnily mu pokračovat v vylučování více draslíkových iontů. Astrocyty nemají žádný problém s nábojem, protože nekomunikují elektrickými impulsy.

4. Microglia

Poslední ze čtyř nejdůležitějších forem neuroglia je mikroglie. To bylo objeveno před oligodendrocyty, ale mělo se za to, že pochází z cév. Zabírá 5 až 20 procent populace glia v SNC, a jeho význam je založen na skutečnosti, že je základem imunitního systému mozku. Tím, že mají ochranu krevně-mozkovou bariéru, volný průchod buněk není povolen, a to včetně imunitního systému. Z tohoto důvodu, mozek potřebuje svůj vlastní obranný systém a toto je tvořeno tímto typem glia.

Imunitní systém SNC

Tato buňka glia má velkou pohyblivost, která umožňuje rychle reagovat na jakýkoli problém, který se nachází v CNS. Mikroglie má schopnost pohlcovat poškozené buňky, bakterie a viry a uvolňovat je následované chemickými látkami, s nimiž bojuje proti útočníkům. Ale použití těchto prvků může způsobit kolaterální poškození, protože je také toxické pro neurony. Proto po konfrontaci musí produkovat, stejně jako astrocyty, neurotrofní pro usnadnění regenerace postižené oblasti.

Dříve jsem mluvil o poškození BBB, což je problém, který je částečně způsoben vedlejšími účinky mikroglií, když leukocyty procházejí BBB a přecházejí do mozku. Interiér CNS je pro tyto buňky novým světem a reaguje primárně jako neznámý, jako by to byla hrozba, která proti němu vytváří imunitní reakci.. Mikroglie zahajuje obranu a provokuje to, co bychom mohli říci „občanská válka“, způsobuje mnoho poškození neuronů.

Komunikace mezi glia a neurony

Jak jste viděli, buňky glií plní velké množství úkolů. Ale není jasné, zda neurony a neuroglia spolu komunikují. První vědci již vnímali, že glia na rozdíl od neuronů nevytváří elektrické impulsy. To se však změnilo, když Stephen J. Smith zkontroloval, jak spolu komunikují, spolu s neurony.

Smith měl intuici, že neuroglia používá iont vápníku (Ca2 +) k přenosu informací, protože tento prvek je nejpoužívanější buňkami obecně. Nějak se on a jeho kolegové s touto vírou vrhli do bazénu (konec konců „popularita“ iontu nám moc neříká o jeho specifických funkcích), ale měli pravdu.

Tito vědci navrhli experiment, který sestával z kultury astrocytů, ke kterým byl přidán fluorescenční vápník, což umožňuje fluorescenční mikroskopii vidět její polohu. Kromě toho byl přidán ve středu velmi běžný neurotransmiter, glutamát. Výsledek byl okamžitý. Deset minut Viděli, jak fluorescence vstoupila do astrocytů a putovala mezi buňkami, jako by to byla vlna. S tímto experimentem ukázali, že glia komunikuje mezi ním a neuronem, protože bez neurotransmiteru se vlna nespustí..

Poslední známý o gliových buňkách

Díky novějšímu výzkumu bylo zjištěno, že glia detekuje všechny typy neurotransmiterů. Navíc astrocyty i mikroglie mají schopnost vyrábět a uvolňovat neurotransmitery (ačkoli tyto prvky se nazývají gliotransmitery, protože jsou původně z glia), což ovlivňuje synapsy neuronů.

Současným studijním oborem je vidět kde buňky glia ovlivňují celkovou funkci mozku a komplexní duševní procesy, jako je učení, paměť nebo spánek.