Čo sú to gliové bunky a čo robia?

Pravdepodobne ste už počuli o sivej hmote mozgu, ktorú tvoria bunky nazývané neuróny, ale biela hmota je tvorená menej známym typom mozgových buniek. Hovorí sa im gliové bunky.

Pôvodne sa verilo, že gliové bunky - nazývané tiež glia alebo neuroglia - len poskytujú štrukturálnu podporu. Slovo glia doslovne znamená „neurálne lepidlo“.

Relatívne nedávne objavy odhalili, že vykonávajú všetky druhy funkcií v mozgu a nervoch, ktoré prebiehajú po celom tele. Výsledkom je, že výskum explodoval a dozvedeli sme sa o nich veľa. Stále zostáva ešte veľa učenia.

Typy gliových buniek

Gliálne bunky primárne poskytujú podporu neurónom. Predstavte si ich ako sekretársku zbierku pre váš nervový systém a ako správcovský a údržbársky personál. Možno nebudú robiť veľké úlohy, ale bez nich by sa tieto veľké práce nikdy nedokončili.

Gliové bunky majú niekoľko foriem, z ktorých každá vykonáva špecifické funkcie, ktoré udržujú váš mozog v správnej činnosti - alebo nie, ak máte ochorenie, ktoré ovplyvňuje tieto dôležité bunky.

Váš centrálny nervový systém (CNS) je tvorený mozgom a nervami chrbtice.

Vo vašom CNS je päť typov:

• Astrocyty
• Oligodendrocyty
• Microglia
• Ependymálne bunky
• Radiálna glia

Máte tiež gliové bunky v periférnom nervovom systéme (PNS), ktorý pozostáva z nervov vo vašich končatinách, ďalej od chrbtice. Existujú dva typy gliových buniek:

• Schwannove bunky
• Satelitné bunky

Astrocyty

Najbežnejším typom gliových buniek v centrálnom nervovom systéme je astrocyt, ktorý sa tiež nazýva astroglia. „Astro“ časť názvu preto, lebo odkazuje na skutočnosť, že vyzerajú ako hviezdy, s projekciami všade naokolo.

Niektoré nazývané protoplazmatické astrocyty majú silné výbežky s množstvom konárov. Iné, ktoré sa nazývajú vláknité astrocyty, majú dlhé štíhle ruky, ktoré sa rozvetvujú menej často.

Protoplazmatický typ sa zvyčajne nachádza medzi neurónmi v šedej hmote, zatiaľ čo vláknité sa zvyčajne nachádzajú v bielej hmote. Napriek týmto rozdielom vykonávajú podobné funkcie.

Astrocyty majú niekoľko dôležitých zamestnaní. Tie obsahujú:

• Tvorba hematoencefalickej bariéry (BBB): BBB je ako prísny bezpečnostný systém, ktorý iba vpúšťa látky, ktoré by sa vo vašom mozgu mali nachádzať, a zároveň chráni veci, ktoré by mohli byť škodlivé. Tento filtračný systém je nevyhnutný pre udržanie zdravia vášho mozgu.
• Regulujúce neurotransmitery: Neuróny komunikujú prostredníctvom chemických poslov nazývaných neurotransmitery. Po doručení správy neurotransmitery zostanú, kým ich astrocyt nerecykluje. Tento proces spätného vychytávania je cieľom mnohých liekov vrátane antidepresív.
• Čistenie: Astrocyty tiež čistia to, čo po sebe zostáva, keď neurón zomrie, a tiež nadbytočné ióny draslíka, čo sú chemikálie, ktoré hrajú dôležitú úlohu v nervovej funkcii.
• Regulácia prietoku krvi do mozgu: Aby váš mozog mohol správne spracovávať informácie, potrebuje určité množstvo krvi, ktoré smeruje do všetkých jeho rôznych oblastí. Aktívny región dostane viac ako neaktívny.
• Synchronizácia aktivity axónov: Axóny sú dlhé vláknité časti neurónov a nervových buniek, ktoré vedú elektrinu na odosielanie správ z jednej bunky do druhej.
• Energetický metabolizmus mozgu a homeostáza: Astrocyty regulujú metabolizmus v mozgu ukladaním glukózy z krvi a poskytujú ju ako palivo pre neuróny. Toto je jedna z ich najdôležitejších rolí.

Dysfunkcia astrocytov bola potenciálne spojená s mnohými neurodegeneratívnymi ochoreniami, vrátane:

• Amyotrofická laterálna skleróza (ALS alebo Lou Gehrigova choroba)
• Huntingtonova chorea
• Parkinsonova choroba

Zvieracie modely chorôb spojených s astrocytmi pomáhajú výskumníkom dozvedieť sa o nich viac s nádejou, že objavia nové možnosti liečby.

Oligodendrocyty

Oligodendrocyty pochádzajú z nervových kmeňových buniek. Toto slovo je zložené z gréckych výrazov, ktoré spolu znamenajú „bunky s niekoľkými vetvami“. Ich hlavným účelom je pomôcť informáciám rýchlejšie sa pohybovať po axónoch.

Oligodendrocyty vyzerajú ako guľaté gule. Na špičkách ich hrotov sú biele, lesklé membrány, ktoré sa ovíjajú okolo axónov na nervových bunkách. Ich účelom je vytvoriť ochrannú vrstvu, ako je plastová izolácia na elektrických vodičoch. Táto ochranná vrstva sa nazýva myelínový obal.

Plášť však nie je súvislý. Medzi každou membránou je medzera, ktorá sa nazýva „Ranvierov uzol“, a je to uzol, ktorý pomáha účinnému šíreniu elektrických signálov pozdĺž nervových buniek.

Signál v skutočnosti smeruje z jedného uzla do druhého, čo zvyšuje rýchlosť nervového vedenia a zároveň znižuje množstvo energie potrebnej na jeho prenos. Signály pozdĺž myelinizovaných nervov môžu cestovať rýchlosťou až 200 míľ za sekundu.

Pri narodení máte iba niekoľko myelinizovaných axónov a ich množstvo stále rastie, až kým nebudete mať asi 25 až 30 rokov. Predpokladá sa, že myelinizácia hrá dôležitú úlohu v inteligencii. Oligodendrocyty tiež zaisťujú stabilitu a prenášajú energiu z krvných buniek do axónov.

Pojem „myelínový obal“ vám môže byť známy z dôvodu jeho spojenia s roztrúsenou sklerózou. Pri tomto ochorení sa verí, že imunitný systém tela napáda myelínové obaly, čo vedie k dysfunkcii týchto neurónov a poškodeniu funkcie mozgu. Poranenia miechy môžu tiež spôsobiť poškodenie myelínových obalov.

Medzi ďalšie choroby, o ktorých sa predpokladá, že sú spojené s dysfunkciou oligodendrocytov, patria:

• Leukodystrofie
• Nádory nazývané oligodendrogliómy
• Schizofrénia
• Bipolárna porucha

Niektoré výskumy naznačujú, že oligodendrocyty môžu byť poškodené neurotransmiterom glutamátom, ktorý okrem iných funkcií stimuluje oblasti vášho mozgu, aby ste sa mohli sústrediť a dozvedieť sa nové informácie. Avšak vo vysokých hladinách sa glutamát považuje za „excitotoxín“, čo znamená, že môže nadmerne stimulovať bunky, kým nezomrú.

Microglia

Ako naznačuje ich názov, mikroglie sú malé gliové bunky. Fungujú ako vlastný imunitný systém mozgu, ktorý je nevyhnutný, pretože BBB izoluje mozog od zvyšku vášho tela.

Mikroglie sú v pozore pred príznakmi poranenia a chorôb. Keď to zistia, nabijú sa a postarajú sa o problém - či už to znamená odstránenie mŕtvych buniek alebo zbavenie sa toxínu alebo patogénu.

Keď reagujú na zranenie, mikroglie spôsobujú zápal ako súčasť procesu hojenia. V niektorých prípadoch, ako je Alzheimerova choroba, sa môžu hyperaktivovať a spôsobiť príliš veľa zápalu. Predpokladá sa, že to vedie k amyloidovým plakom a ďalším problémom spojeným s týmto ochorením.

Spolu s Alzheimerovou chorobou zahŕňajú choroby, ktoré môžu súvisieť s mikrogliálnou dysfunkciou:

• Fibromyalgia
• Chronická neuropatická bolesť
• Poruchy autistického spektra
• Schizofrénia

Predpokladá sa, že mikroglia má mnoho ďalších pracovných miest, vrátane úloh v plasticite spojenej s učením a riadenia vývoja mozgu, v ktorých majú dôležitú funkciu starostlivosti o domácnosť.

Náš mozog vytvára veľa spojení medzi neurónmi, ktoré im umožňujú prenášať informácie tam a späť. V skutočnosti ich mozog vytvára oveľa viac, ako potrebujeme, čo nie je efektívne. Mikroglia detekuje nepotrebné synapsie a „prerezáva“ ich, rovnako ako záhradník orezáva ružový ker, aby bol zdravý.

Mikrogliálny výskum sa v posledných rokoch skutočne rozbehol a viedol k čoraz väčšiemu porozumeniu ich úloh v oblasti zdravia a chorôb v centrálnom nervovom systéme.

Ependymálne bunky

Ependymálne bunky sú primárne známe tým, že tvoria membránu nazývanú ependyma, čo je tenká membrána lemujúca centrálny kanál miechy a komory (priechody) mozgu. Tiež vytvárajú mozgovomiechový mok a podieľajú sa na BBB.

Bunky ependymalu sú extrémne malé a sú navzájom tesne spojené a vytvárajú membránu. Vo vnútri komôr majú mihalnice, ktoré vyzerajú ako malé chĺpky, ktoré sa vlnia tam a späť, aby dostali cerebrospinálny mok.

Cerebrospinálny mok dodáva živiny do mozgu a miechy a vylučuje z nich odpadové látky. Slúži tiež ako vankúš a tlmič nárazov medzi mozgom a lebkou. Je to tiež dôležité pre homeostázu vášho mozgu, čo znamená reguláciu jeho teploty a ďalších funkcií, vďaka ktorým bude pracovať čo najlepšie.

Radial Glia

Predpokladá sa, že radiálne glie sú typom kmeňových buniek, čo znamená, že vytvárajú ďalšie bunky. Vo vyvíjajúcom sa mozgu sú „rodičmi“ neurónov, astrocytov a oligodendrocytov.

Keď ste boli embryom, poskytovali tiež lešenie pre vývoj neurónov vďaka dlhým vláknam, ktoré vedú mladé mozgové bunky na miesto, keď sa váš mozog formuje.

Ich úloha ako kmeňových buniek, najmä ako tvorcov neurónov, z nich robí výskum zameraný na nápravu poškodenia mozgu v dôsledku choroby alebo úrazu. Neskôr v živote hrajú úlohu aj v neuroplasticite.

Schwannove bunky

Schwannove bunky sú pomenované podľa fyziológa Theodora Schwanna, ktorý ich objavil. Fungujú veľmi podobne ako oligodendrocyty v tom, že poskytujú myelínové obaly pre axóny, ale existujú skôr v periférnom nervovom systéme (PNS) ako v CNS.

Namiesto toho, aby boli Schwannove bunky centrálnou bunkou s ramenami zakončenými membránou, vytvárajú špirály priamo okolo axónu. Uzly Ranvier ležia medzi nimi, rovnako ako medzi membránami oligodendrocytov, a rovnakým spôsobom pomáhajú pri nervovom prenose.

Schwannove bunky sú tiež súčasťou imunitného systému PNS. Keď je nervová bunka poškodená, má schopnosť v podstate zjesť axóny nervu a poskytnúť chránenú cestu pre vznik nového axónu.

Medzi choroby postihujúce Schwannove bunky patria:

• Guillain-Barreov syndróm
• Charcot-Marie-Toothova choroba
• Schwannomatóza
• Chronická zápalová demyelinizačná polyneuropatia
• Malomocenstvo

Mali sme sľubný výskum v oblasti transplantácie Schwannových buniek pre poranenie miechy a iné typy poškodenia periférnych nervov.

Schwannove bunky sa tiež podieľajú na niektorých formách chronickej bolesti. Ich aktivácia po poškodení nervov môže prispieť k dysfunkcii typu nervových vlákien nazývaných nociceptory, ktoré vnímajú faktory prostredia, ako je teplo a chlad.

Satelitné bunky

Satelitné bunky dostávajú svoje meno podľa toho, ako obklopujú určité neuróny, pričom niekoľko satelitov tvorí obal okolo bunkového povrchu. O týchto bunkách sa ešte len začíname dozvedieť, ale veľa vedcov verí, že sú podobné astrocytom.

Satelitné bunky sa nachádzajú v periférnom nervovom systéme, na rozdiel od astrocytov, ktoré sa nachádzajú v centrálnom nervovom systéme. Zdá sa, že hlavným účelom satelitných buniek je regulácia prostredia okolo neurónov, udržiavanie chemikálií v rovnováhe.

Neuróny, ktoré majú satelitné bunky, tvoria gangily, čo sú zhluky nervových buniek v autonómnom nervovom systéme a senzorickom systéme. Autonómny nervový systém reguluje vaše vnútorné orgány, zatiaľ čo váš zmyslový systém je to, čo vám umožňuje vidieť, počuť, cítiť, dotknúť sa, cítiť a chutiť.

Satelitné bunky dodávajú výživu neurónom a absorbujú toxíny ťažkých kovov, ako je ortuť a olovo, aby ich nepoškodili. Rovnako ako mikroglie, aj satelitné bunky detekujú poranenie a zápal a reagujú na ne. Ich úloha pri opravách poškodení buniek však zatiaľ nie je dobre pochopená.

Tiež sa predpokladá, že pomáhajú transportovať niekoľko neurotransmiterov a ďalších látok, vrátane:

• Glutamát
• GABA
• Noradrenalín
• Adenosintrifosfátu
• Látka P
• Kapsaicín
• Acetylcholín

Satelitné bunky sú spojené s chronickou bolesťou zahŕňajúcou poranenie periférneho tkaniva, poškodenie nervov a systémové zosilnenie bolesti (hyperalgézia), ktoré môže vyplynúť z chemoterapie.

Slovo od Verywell

Mnohé z toho, čo o gliových bunkách vieme, čomu veríme alebo o ktorých máme podozrenie, sú nové poznatky. Tieto bunky nám pomáhajú pochopiť, ako funguje mozog a čo sa deje, keď veci nefungujú tak, ako by mali.

Je isté, že sa musíme o glii dozvedieť oveľa viac a s pribúdajúcimi poznatkami budeme pravdepodobne dostávať nové spôsoby liečby nespočetných chorôb.