Glialceller mye mer enn limet av nevroner
Det er svært vanlig at når vi snakker om en persons intelligens, refererer vi spesifikt til en svært spesifikk type celler: neuroner. Således er det normalt å kalle mononeuronal til hvem vi tilskriver en lav intelligens på en nedsettende måte. men, ideen om at hjernen er i hovedsak et sett med nevroner, er stadig utdatert.
Den menneskelige hjerne inneholder mer enn 80 milliarder nevroner, men dette utgjør kun 15% av de totale cellene i dette settet av organer.
De resterende 85% er opptatt av en annen type mikroskopiske legemer: de såkalte glialceller. Som en helhet, disse cellene de danner et stoff som heter glia eller neuroglia, som strekker seg gjennom alle kroker og nerver i nervesystemet.
Foreløpig er glia et av fagområdene med større progresjon i nevrovitenskap, på jakt etter å avsløre alle sine oppgaver og samspill som de gjør slik at nervesystemet fungerer akkurat som det gjør. Og det er at hjernen for øyeblikket ikke kan forstås uten å forstå implikasjonen til glia.
Oppdagelsen av glialceller
Begrepet neuroglia ble laget i 1856 av den tyske patologen Rudolf Virchow. Dette er et ord som på gresk betyr "lim (glia) neuronal (neuro)", siden da den ble funnet Det ble antatt at nevronene var koblet sammen for å danne nerver og i tillegg at axonen var et sett med celler i stedet for en del av nevronet. På grunn av dette ble det antatt at disse cellene som ble funnet i nærheten av nevronene, var å bidra til å strukturere nerven og lette foreningen mellom dem, og ingenting annet. En ganske passiv og hjelperolle, kort sagt.
I 1887 kom den berømte forskeren Santiago Ramón og Cajal til den konklusjon at nevronene var uavhengige enheter, og at de ble skilt fra de andre av en liten plass som senere ble kjent som synaptisk rom. Dette tjente til å motbevise ideen om at axoner var mer enn bare deler av uavhengige nerveceller. Imidlertid var ideen om glialpasiviteten igjen. I dag, imidlertid, det blir oppdaget at dets betydning er mye større enn det som var ment.
På en måte er det ironisk at navnet som har blitt gitt til nevrologien, er det. Det er sant at det hjelper i strukturen, men utfører ikke bare denne funksjonen, men er også for deres beskyttelse, reparasjon av skade, forbedring av nerveimpuls, energi, og til og med kontroll av informasjonsflyten blant mange flere oppdagede funksjoner. De er et kraftig verktøy for nervesystemet.
Typer av glialceller
Neuroglia er et sett av forskjellige typer celler som har felles som er i nervesystemet og ikke er nevroner.
Det er ganske mange forskjellige typer glialceller, men jeg vil fokusere på å snakke om de fire klassene som anses mest viktige, samt å forklare de viktigste funksjonene oppdaget til i dag. Som nevnt, vokser dette nevrovitenskapsfeltet mer og mer hver dag, og i fremtiden vil det være nye detaljer som er ukjente i dag..
1. Schwann-celler
Navnet på denne glia-cellen er å ære sin oppdagelsesverdi, Theodore Schwann, bedre kjent som en av fedrene til celleteori. Denne typen glialcelle er den eneste som finnes i det perifere nervesystemet (SNP), det vil si i nerver som går gjennom hele kroppen.
Mens han studerte anatomien av nervefibre i dyr, så Schwann iakttagelse av celler som var koblet langs axonen, og det ga følelsen av å være noe som små "perler"; Utover dette gav han dem ikke mer betydning. I fremtidige studier ble det oppdaget at disse mikroskopiske elementene i form av perler faktisk var myelinskede, et viktig produkt som genererer denne typen celle.
Myelin er et lipoprotein som tilbyr isolasjon mot elektrisk impuls til axonen, det vil si at det er mulig å opprettholde handlingspotensialet for lengre og lengre avstand, slik at de elektriske skuddene går raskere og ikke sprer seg gjennom nevronens membran. Det betyr at de fungerer som gummi som dekker en kabel.
Schwann-cellene har evnen til å utskille flere nevrotrofe komponenter, inkludert "Nervous Growth Factor" (FCN), Den første vekstfaktoren som finnes i nervesystemet. Dette molekylet tjener til å stimulere veksten av nevroner under utvikling. Også, siden denne typen glia omgir axonen som om det var et rør, har det også en innflytelse på å markere retningen mot hvilken den skal vokse..
Utover dette har det blitt sett at når en nerve i SNP har blitt skadet, FCN blir utskilt slik at nevronet kan vokse tilbake og gjenopprette dets funksjonalitet. Dette forklarer prosessen der den midlertidige lammelsen som musklene lider etter å ha løst en pause, forsvinner.
De tre forskjellige cellene i Schwann
For de første anatomistene var det ingen forskjeller i Schwann-cellene, men med fremskritt i mikroskopi har det vært mulig å skille opp til tre forskjellige typer, med godt differensierte strukturer og funksjoner. De som jeg har beskrevet, er de "myeliniske" de, siden de produserer myelin og er de vanligste.
men, i nevroner med korte axoner, er det en annen type Schwann-celle kalt "unmyelinated", siden det ikke produserer myelinskjede. Disse er større enn de forrige, og inne har de mer enn én axon av gangen. Tilsynelatende produserer de ikke myelinskjede, da de med egen membran allerede fungerer som isolasjon for disse mindre aksonene.
Den siste typen av denne form for neuroglia er funnet i synaps mellom nevronene og musklene. De er kjent som Schwann-terminale eller perisynaptiske celler (mellom synapsene). Funksjonen som nå er gitt ble avslørt takket være eksperimentet utført av Richard Robitaille, en nevrobiolog ved University of Montreal. Testen besto av å legge til en falsk budgiver til disse cellene for å se hva som skjedde. Resultatet var at responsen uttrykt av muskelen var endret. I noen tilfeller ble sammentrekningen økt, i andre tilfeller ble det redusert. Konklusjonen var at Denne typen glia regulerer strømmen av informasjon mellom nevron og muskel.
2. Oligodendrocytter
Innenfor sentralnervesystemet (CNS) er det ingen Schwann-celler, men nevroner har en annen form for myelinbelegg takket være en alternativ type glialceller. Denne funksjonen utføres Den siste av de store typene oppdaget nevrologi: den ene dannet av oligodendrocytter.
Navnet refererer til hvordan de ble beskrevet av de første anatomistene som fant dem; en celle med mange små utvidelser. Men sannheten er at navnet ikke går mye med dem, siden en elev av Ramón y Cajal, Pío del Río-Hortega, designet forbedringer i fargen som ble brukt på den tiden, og avslørte den sanne morfologien: en celle med et par lange forlengelser, som om de var våpen.
Myelin i CNS
En forskjell mellom oligodendrocytter og myelinerte Schwann-celler er at den førstnevnte ikke omslutter axonen med kroppen, men de gjør det med sine lange forlengelser, som om de var tentakler av en blekksprut, og det er gjennom dem at myelin blir utskilt. I tillegg er myelin i CNS ikke bare å isolere nevronet.
Som demonstrert i 1988 av Martin Schwab hindrer deponeringen av myelin på axonen i nevroner i kultur sin vekst. Leter etter en forklaring klarte Schwab og hans team å rense flere myelinproteiner som forårsaker denne inhiberingen: Nogo, MAG og OMgp. Det morsomme er at det har blitt sett at i de tidlige stadier av hjerneutvikling stimulerer MAG-proteinet av myelin veksten av nevronet, noe som gjør en invers funksjon av nevronet hos voksne.. Årsaken til denne inhiberingen er et mysterium, men forskere håper at rollen snart vil bli kjent.
Et annet protein funnet på 90-tallet finnes i myelin, denne gangen av Stanley B. Prusiner: Prion Protein (PrP). Funksjonen i normal tilstand er ukjent, men i en mutert tilstand blir den Prion og genererer en variant av Creutzfeldt-Jakob sykdommen, vanligvis kjent som gal ku sykdom. Prion er et protein som får autonomi, infiserer alle cellene i glia, som genererer nevrogenerasjon.
3. Astrocytter
Denne typen glialcelle ble beskrevet av Ramón y Cajal. Under hans observasjoner av nevronene, la han merke til at det var andre celler i nærheten av nevronene, av en stjerneklar form; dermed navnet sitt. Den ligger i CNS og den optiske nerven, og muligens en av glia som utfører et større antall funksjoner. Dens størrelse er to til ti ganger større enn den for en nevron, og den har svært varierte funksjoner
Blood-brain barrier
Blodet flyter ikke direkte inn i CNS. Dette systemet er beskyttet av Blood-Brain Barrier (BHE), en svært selektiv permeabel membran. Astrocytter er aktivt involvert i det, å være ansvarlig for å filtrere hva som kan skje med den andre siden og hva som ikke gjør det. Hovedsakelig tillater de oppføring av oksygen og glukose, for å kunne mate nevronene.
Men hva skjer hvis denne barrieren er skadet? I tillegg til de problemene som genereres av immunsystemet, beveger seg astrocytter til det skadede området og går sammen for å danne en midlertidig barriere og stoppe blødningen.
Astrocytter har evnen til å syntetisere et fibrøst protein kjent som GFAP, som de får robusthet, i tillegg til å skille ut et annet etterfulgt av proteiner som gjør at de kan få vanntetthet. Parallelt separerer astrocytter neurotrofer, for å stimulere regenerering i området.
Lad opp kaliumbatteriet
En annen av de beskrevne funksjonene til astrocytter er deres aktivitet for å opprettholde handlingspotensialet. Når en nevron genererer en elektrisk impuls, samler den natriumioner (Na +) for å bli mer positive med utsiden. Denne prosessen ved hvilken elektriske ladninger manipuleres fra utsiden og inne i nevronene produserer en tilstand som kalles depolarisering, noe som forårsaker de elektriske impulser som går gjennom nevronet for å ende opp i synaptisk rom. Under turen, Cellemidlet søker alltid balanse i den elektriske ladningen, slik at den taper kaliumioner (K +) denne gangen, å utjevne med det ekstracellulære medium.
Hvis dette alltid skjedde, ville det til slutt produseres en metning av kaliumioner, noe som ville bety at disse ioner ville slutte å komme ut av nevronet, og dette ville føre til manglende evne til å generere den elektriske impulsen. Det er her astrocytene går inn i scenen, de absorberer disse ionene inni for å rense det ekstracellulære rommet og tillate det å fortsette å utskille mer kaliumioner. Astrocytene har ikke noe problem med ladningen, siden de ikke kommuniserer med elektriske impulser.
4. Microglia
Den siste av de fire viktigste nevrologiske former er microglia. Dette ble oppdaget før oligodendrocytene, men det ble antatt å komme fra blodkarene. Den opptar mellom 5 og 20 prosent av SNI-befolkningen i SNC, og dens betydning er basert på det faktum at det er grunnlaget for hjernens immunsystem. Ved å ha beskyttelsen av blod-hjernebarrieren er ikke fri passering av celler tillatt, og dette inkluderer immunsystemets. Av den grunn, hjernen trenger sitt eget forsvarssystem, og dette er dannet av denne typen glia.
Immunsystemet i CNS
Denne gliacellen har stor mobilitet, noe som gjør det mulig å reagere raskt på ethvert problem som finnes i CNS. Mikroglia har evnen til å fortære skadede celler, bakterier og virus, så vel som å frigjøre en etterfulgt av kjemiske midler som å bekjempe invaders. men bruken av disse elementene kan forårsake skade på sikkerheten, siden det også er giftig for nevroner. Derfor, etter at konfrontasjonen må produsere, som gjør astrocytene, nevrotrofiske for å lette regenereringen av det berørte området.
Tidligere snakket jeg om BHE-skade, et problem som delvis er forårsaket av bivirkninger av microglia når leukocytter krysser BBB og passerer inn i hjernen. Interiøret i CNS er en ny verden for disse cellene, og de reagerer primært som ukjente som om det var en trussel, og genererte en immunrespons mot den.. Mikroglia initierer forsvaret og provoserer hva vi kan si en "borgerkrig", som forårsaker mye skade på nevroner.
Kommunikasjon mellom glia og nevroner
Som du har sett, har cellene i glia et stort utvalg oppgaver. Men en del som ikke har vært klart er om nevroner og nevrologi kommuniserer med hverandre. De første forskerne opplevde allerede at glia, i motsetning til nevronene, ikke genererer elektriske impulser. Men dette endret seg da Stephen J. Smith sjekket hvordan de kommuniserer, både med hverandre og med nevroner.
Smith hadde intuisjon at nevoglia bruker kalsiumion (Ca2 +) for å overføre informasjon, siden dette elementet er mest brukt av celler generelt. På en eller annen måte kastet han og hans følgesvenner seg inn i bassenget med denne troen (etter all "popularitet" av en ion forteller ikke mye om sine spesifikke funksjoner), men de hadde rett.
Disse forskerne utviklet et eksperiment som besto av en astrocytokultur der fluorescerende kalsium ble tilsatt, noe som tillater fluorescensmikroskopi å se sin posisjon. I tillegg legges i midten en svært vanlig nevrotransmitter, glutamat. Resultatet var umiddelbart. I ti minutter de kunne se hvordan fluorescensen gikk inn i astrocytene og reiste mellom cellene som om det var en bølge. Med dette eksperimentet viste de at glia kommuniserer mellom det og nevronet, siden uten nevrotransmitteren starter bølgen ikke.
Den siste kjent om glialceller
Gjennom nyere forskning har det blitt oppdaget at glia oppdager alle typer neurotransmittere. Videre har både astrocytter og microglia evnen til å produsere og frigjøre nevrotransmittere (selv om disse elementene kalles gliotransmittere fordi de opprinnelig er fra glia), og påvirker dermed synapsene av nevroner.
Et nåværende fagområde er å se opp hvor gliacellene påvirker hjernens generelle funksjon og de komplekse mentale prosessene, som læring, minne eller søvn.