Uloga glije u neurološkim bolestima

Budući da vjerovanje da glijalne stanice postoje samo za pružanje strukturne potpore neuronima, Sve se više otkriva da su ti mikroskopski elementi vrlo uključeni u ispravno funkcioniranje živčanog sustava. Među uobičajenim funkcijama koje provodi glija nalazimo obranu od oštećenja i napadača, prehranu neurona ili poboljšanje električnog impulsa, što znači da su oni mnogo više od jednostavne podrške u razvoju takvih neurona i kao što je mislio u prošlosti.

Iz rastuće studije o gliji, također gledamo da vidimo kako te stanice (koje predstavljaju većinu komponenti mozga) su uključeni u neurološke bolesti i poremećaje, nešto što se do sada radilo samo u istraživanju različitih tipova neurona.

Važno je razumjeti u kojoj mjeri neuroglia intervenira u tim procesima, jer to može biti jedan od putova u pronalaženju lijekova u budućnosti.

Brzi pregled: što je glia?

U središnjem živčanom sustavu (CNS) nalazimo tri glavne klase glijalnih stanica: oligodendrociti, odgovorni za stavljanje mijelinske ovojnice na neurone; mikroglija, čija je funkcija zaštita mozga; i astrocite koji predstavljaju mnoštvo funkcija za pomoć neuronima.

Za razliku od SNV-a, u perifernom živčanom sustavu (SNP) pronađen je samo jedan glavni tip neuroglije, Sch stanicezagrije, koji su podijeljeni u tri. Uglavnom su odgovorni za stvaranje mijelinskog sloja u aksonima neurona.

• Da biste saznali više o ovoj temi, možete pogledati ovaj članak: "Glijalne stanice: mnogo više od ljepila neurona"

Bolesti i poremećaji povezani s glijom

danas, Sve je više dokaza da neuroglia igra ulogu u bolestima koji pogađaju CNS, i za dobro i za loše. Ovdje predstavljam mali popis njih, koji pokrivaju različite vrste bolesti, gdje komentiram implikacije (koje su danas poznate) na glijalne stanice u njima. Vrlo je vjerojatno da će u budućnosti biti otkriveno mnogo više detalja.

1. Privremena i trajna paraliza

Oštećena je paraliza kada se izgubi veza između neurona i neurona, jer je njegov "komunikacijski put" slomljen. U principu, glija može osloboditi tvari poznate kao neurotrofi koji potiču rast neurona. Kao što se događa u SNP-u, to omogućuje da se obnovi mobilnost tijekom vremena. Ali to nije slučaj u CNS-u, koji trpi trajnu paralizu.

Da bi pokazao da je glija uključena u ne-oporavak, budući da je to jedina stvar koja razlikuje ovu neurološku promjenu kada se javi u SNP-u ili u CNS-u, Albert J. Aguayo je 1980-ih proveo eksperiment u kojem je štakori s oštećenom leđnom moždinom (tj. paralizom) primili su transplantaciju tkiva bedrenog živca prema pogođenom području. Rezultat je da su se za dva mjeseca štakori vratili da se kreću s potpunom prirodnošću.

U kasnijim istraživanjima utvrđeno je da postoji zbroj čimbenika koji ne dopuštaju potpuni oporavak veze. Jedan od njih je sam mijelin koji oni proizvode oligodendrociti, koji, pri formiranju omotača, sprječavaju rast neurona. Cilj ovog procesa trenutno nije poznat. Drugi čimbenik je višak štete koju stvara mikroglija, jer su tvari koje se oslobađaju za obranu sustava također štetne za neurone.

2. Creutzfeldt-Jakobova bolest

Ova neurodegenerativna bolest uzrokovana je infekcijom priona, koji je abnormalan protein koji je dobio autonomiju. Još jedno ime koje dobiva je spongiformna encefalopatija, jer mozak oboljelih završava punim rupama, daje osjećaj spužve. Jedna od njegovih varijanti izazvala je zdravstvenu uzbunu devedesetih godina, poznatu kao bolest kravljeg ludila.

Prenesena ako se proguta, prion ima sposobnost da pređe selektivnu krvno-moždanu barijeru i uđe u mozak. U CNS-u, inficira neurone, kao i astrocite i mikrogliju, replicira i ubija stanice i stvara sve više i više priona..

Nisam zaboravio oligodendrocite i čini se da Ova vrsta glije se opire infekciji prionima, ali ne podnose oksidacijska oštećenja koji se pojavljuju kao dio borbe koju mikroglija provodi u pokušaju obrane neurona. U 2005. godini objavljeno je da se protein u normalnom stanju koji generira prion nalazi u mijelinu CNS-a, iako nije poznato koja funkcija ima u njemu.

3. Amiotrofna lateralna skleroza (ALS)

ALS je degenerativna bolest koja pogađa motorne neurone, da malo-pomalo izgube funkcionalnost, uzrokujući gubitak pokretljivosti dok ne dostignu paralizu.

Uzrok je mutacija u genu koji kodira enzim Superoksid Dismutase 1 (SOD1), koji ima temeljnu funkciju za preživljavanje stanica, a to je eliminacija slobodnih radikala iz kisika. Opasnost od radikala je u tome što debalansiraju naboj u citoplazmi, što na kraju dovodi do oštećenja stanica i smrti.

U eksperimentu s miševima s mutiranom varijantom gena SOD1, uočeno je kako se razvijaju ALS bolesti. Ako je spriječena mutacija u motornim neuronima, miševi su ostali zdravi. Iznenađenje se pojavilo s kontrolnom skupinom, gdje su samo motoneuroni pokazali mutaciju. Teorija ukazuje da će motoneuroni u tim miševima umrijeti i generirati bolest. Ali to se nije dogodilo, i na iznenađenje svih, miševi su očito bili zdravi. Zaključak je da stanice blizu motornih neurona (glia) imale su neki mehanizam povezan sa SOD1 koji sprječava neurodegeneraciju.

Posebno, spasioci neurona bili su astrociti. Ako su zdravi motoneuroni koji su rasli u plaku povezani s astrocitima s manjkom SOD1, oni umiru. Zaključak je da mutirani astrociti oslobađaju neku vrstu otrovne tvari za motorne neurone, objašnjavajući zašto u razvoju bolesti umiru samo te vrste neurona. Naravno, toksični agens i dalje ostaje misterija i predmet istraživanja.

4. Kronična bol

Kronična bol je poremećaj u kojem trajno stanice boli su aktivne, bez ikakve štete koja uzrokuje njihovu stimulaciju. Kronična bol nastaje kada dođe do promjene u CNS boli nakon ozljede ili bolesti.

Linda Watkins, istraživačica boli na Sveučilištu Colorado, sumnjala je da bi mikroglija mogla biti uključena u kroničnu bol tako što je mogla osloboditi citokine, supstancu koja se luči upalnim odgovorom i aktivira bol.

Da bi provjerio je li bio u pravu, obavio je test na štakorima s kroničnom boli uzrokovanom oštećenjem kralježnice. Njima su davani minociklin, koji cilja mikrogliju, sprječava njegovu aktivaciju i, kao posljedica, ne oslobađa citokine.. Rezultat je bio neposredan, a štakori su prestali patiti od bolova.

Ista je istraživačka skupina pronašla mehanizam kojim mikroglija prepoznaje kada je područje oštećeno. Oštećeni neuroni oslobađaju tvar poznatu kao fraktalkin, da mikroglija prepoznaje i štiti citokine koji luče. Problem kronične boli je u tome što iz nekog razloga mikroglija ne prestaje oslobađati citokine, stalno potičući stvaranje osjećaja boli, iako nema više štete..

5. Alzheimerova bolest

Alzheimerova bolest je to uništava neurone i njihovu komunikaciju, stvarajući gubitak memorije. Obilježje ove bolesti na anatomiji mozga je pojavu senilnih plakova u različitim dijelovima mozga. Ovi plakovi su agregat proteina zvanog beta-amiloid, koji je toksičan za neurone.

Tko stvara ovu toksičnu akumulaciju su astrociti. Ovaj tip glije ima sposobnost generiranja beta-amiloidnog peptida, budući da može obraditi njegov prekursor, amiloidni prekursorski protein (PPA). Razlog za to još nije jasan.

Još jedna oznaka je oko ploča uočena je velika količina mikroglije, koja je u pokušaju obrane tkiva grupirana boriti se protiv nakupljanja beta-amiloida i otpuštati otrovne tvari (kao što su citokini, kemokini ili reaktivni kisik), koje umjesto da pomažu, potiču smrt neurona, jer je to njima toksično. Osim toga, oni nemaju učinka na senilni plak.