Úloha glia při neurologických onemocněních

Protože víra, že gliové buňky existují pouze pro poskytnutí strukturální podpory neuronům, Stále více se objevuje, že tyto mikroskopické elementy se velmi podílejí na správném fungování nervového systému. Mezi obvyklé funkce prováděné glií najdeme obranu proti poškození a útočníkům, výživu neuronů nebo zlepšení elektrického impulsu, což znamená, že jsou mnohem více než jednoduchou podporou při vývoji takových neuronů a jako v minulosti.

Z rostoucí studie o gliích také sledujeme, jak tyto buňky (které představují většinu složek mozku) se podílejí na neurologických onemocněních a poruchách, něco, co bylo dosud prováděno pouze při vyšetřování různých typů neuronů.

Je důležité pochopit, do jaké míry neuroglia v těchto procesech zasahuje, protože to může být jedna z cest k nalezení léků v budoucnosti..

Rychlý přehled: co je to glia?

V centrálním nervovém systému (CNS) nacházíme tři hlavní třídy gliových buněk: oligodendrocyty, zodpovědné za umístění myelinové pochvy do neuronů; mikroglie, jejíž funkcí je ochrana mozku; a astrocyty, které představují množství funkcí, které pomáhají neuronům.

Na rozdíl od SNC, v periferním nervovém systému (SNP) je nalezen pouze jeden hlavní typ neuroglia, Sch buňkyWann, které jsou rozděleny do tří. Jsou odpovědné zejména za generování myelinové vrstvy v axonech neuronů.

• Chcete-li se dozvědět více o tomto tématu, můžete si přečíst tento článek: "Gliální buňky: mnohem více než lepidlo neuronů"

Nemoci a poruchy spojené s glií

V současné době, Existuje stále více důkazů, že neuroglia hraje roli v nemocech, které ovlivňují CNS, jak pro dobré, tak pro špatné. Zde uvádím jejich malý seznam, který zahrnuje různé typy nemocí, kde komentuji důsledky (které jsou dnes známé) gliových buněk v nich. Je pravděpodobné, že v budoucnu budou objeveny další podrobnosti.

1. Časová a trvalá paralýza

Poranění je utrpěno, když spojení mezi neuronem následované neurony je ztraceno, protože jeho "komunikační cesta" byla přerušena. V zásadě může glia uvolňovat látky známé jako neurotrofy, které podporují růst neuronů. Jak to se děje v SNP, toto dovolí obnovit mobilitu v průběhu času. Ale toto není případ CNS, trpící trvalým ochrnutím.

Prokázat, že glia je zapojena do non-recovery, protože to je jediná věc, která odlišuje tuto neurologickou změnu, když se vyskytuje v SNP nebo v CNS, Albert J. Aguayo, v 80. letech, provedl experiment, ve kterém krysy s poškozenou míchou (tj. s paralýzou) dostaly transplantát tkáně ischiatického nervu na postiženou oblast. Výsledkem je, že za dva měsíce se krysy vrátily do pohybu s naprostou přirozeností.

V následných šetřeních bylo zjištěno, že existuje součet faktorů, které neumožňují úplné obnovení spojení. Jedním z nich je samotný myelin, který produkují oligodendrocyty, které při tvorbě pochvy zabraňují růstu neuronu. Cíl tohoto procesu je zatím neznámý. Dalším faktorem je nadbytek škod vzniklých mikrogliemi, protože látky uvolňované k obraně systému jsou také škodlivé pro neurony.

2. Creutzfeldt-Jakobova choroba

Toto neurodegenerativní onemocnění je způsobeno infekcí prionu, což je abnormální protein, který získal autonomii. Další jméno, které obdrží, je spongiformní encefalopatie, protože mozek postižených končí plnými otvory, dává pocit houby. Jeden z jeho variant způsobil zdravotní upozornění v devadesátých letech, známý jako nemoc šílených krav.

Přenosem při požití má prion schopnost přejít přes selektivní hematoencefalickou bariéru a proniknout do mozku. V CNS infikuje neurony, astrocyty a mikroglie, replikuje a zabíjí buňky a vytváří více a více prionů..

Nezapomněl jsem na oligodendrocyty a zdá se, že Tento typ glia odolává infekci priony, ale neodolává oxidačnímu poškození které se jeví jako součást boje, který mikroglie provádí ve snaze bránit neurony. V roce 2005 bylo hlášeno, že protein v normálním stavu, který generuje prion, se nachází v myelinu CNS, i když není známo, jakou funkci má v něm..

3. Amyotrofická laterální skleróza (ALS)

ALS je degenerativní onemocnění, které postihuje motorické neurony, že postupně ztrácejí funkčnost a způsobují ztrátu mobility, dokud nedosáhnou paralýzy.

Příčinou je mutace v genu, který kóduje enzym Superoxid Dismutase 1 (SOD1), který má základní funkci pro přežití buněk, což je eliminace volných radikálů z kyslíku. Nebezpečí radikálů spočívá v tom, že vyvažují náboj v cytoplazmě, což nakonec vede k buněčným poruchám a smrti..

V experimentu s myší s mutovanou variantou genu SOD1 bylo pozorováno, jak se vyvíjejí ALS onemocnění. Pokud byla zabráněna mutace v motorických neuronech, myši zůstaly zdravé. Překvapení se objevilo u kontrolní skupiny, kde mutace vykazovaly pouze motoneurony. Tato teorie ukazuje, že u těchto myší by motoneurony zemřely a vytvářely by onemocnění. Ale to se nestalo, a všichni překvapení, myši byly zřejmě zdravé. Závěr je takový buňky v blízkosti motorických neuronů (glia) měly nějaký mechanismus spojený s SOD1 které zabraňují neurodegeneraci.

Zejména záchranáři neuronů byli astrocyty. Pokud jsou zdravé motoneurony pěstované v plaku spojeny s astrocyty s deficitem SOD1, umírají. Závěrem je, že mutované astrocyty uvolňují určitý druh toxické látky pro motorické neurony, což vysvětluje, proč ve vývoji nemoci umírají pouze tyto typy neuronů. Samozřejmě, toxické činidlo stále zůstává záhadou a předmětem vyšetřování.

4. Chronická bolest

Chronická bolest je porucha, ve které trvale buňky bolesti jsou udržovány aktivní, bez poškození, které způsobuje jejich stimulaci. Chronická bolest se vyvíjí, když došlo ke změně bolesti v CNS po úrazu nebo nemoci.

Linda Watkinsová, výzkumnice bolesti na University of Colorado, předpokládala, že mikroglie mohou být zapojeny do chronické bolesti tím, že jsou schopny uvolňovat cytokiny, látku, která je vylučována zánětlivou odpovědí a aktivuje bolest..

Chcete-li zkontrolovat, zda má pravdu, provedl test na potkanech s chronickou bolestí způsobenou poškozením páteře. Byly jim podávány minocyklin, který se zaměřuje na mikroglii, zabraňuje její aktivaci a v důsledku toho nedochází k uvolňování cytokinů.. Výsledek byl okamžitý a krysy přestaly trpět bolestmi.

Stejná studijní skupina zjistila mechanismus, kterým mikroglie rozpozná, když je oblast poškozena. Poškozené neurony uvolňují látku známou jako fraktalkin, že mikroglie rozpoznává a brání vylučující cytokiny. Problém chronické bolesti spočívá v tom, že z nějakého důvodu mikroglie nepřestává uvolňovat cytokiny, neustále stimuluje tvorbu pocitu bolesti, i když není žádné další poškození..

5. Alzheimerova choroba

Alzheimerova choroba je nemoc ničí neurony a jejich komunikaci, což vede ke ztrátě paměti. Značka této nemoci na anatomii mozku je vzhled senilních plaků v různých oblastech mozku. Tyto plaky jsou agregátem proteinu zvaného beta-amyloid, který je toxický pro neurony.

Kdo vytváří tuto toxickou akumulaci, jsou astrocyty. Tento typ glia má schopnost generovat beta-amyloidní peptid, protože může zpracovat jeho prekurzor, azyloidní prekurzorový protein (PPA). Důvod tohoto děje ještě není jasný.

Dalším znakem je, že kolem desek je pozorováno velké množství mikroglií, které je ve snaze bránit tkáň seskupeno bojovat proti hromadění beta-amyloidu a uvolňovat toxické látky (jako jsou cytokiny, chemokiny nebo reaktivní kyslík), které místo toho, aby pomáhaly, podporovaly smrt neuronů, protože je pro ně toxické. Kromě toho nemají žádný vliv na senilní plaky.