Rola gleju w chorobie neurologicznej

Od czasu przekonania, że ​​komórki glejowe istnieją tylko po to, by dać neuronom wsparcie strukturalne, Coraz częściej odkrywa się, że te mikroskopijne elementy są bardzo zaangażowane w prawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego. Wśród zwykłych funkcji realizowanych przez glejówkę znajdujemy obronę przed uszkodzeniami i najeźdźcami, odżywianie neuronów lub poprawę impulsu elektrycznego, co oznacza, że ​​są one czymś więcej niż zwykłym wsparciem w rozwoju takich neuronów i jak w przeszłości.

Z rosnących badań nad glejami szukamy także, jak te komórki (które reprezentują większość składników mózgu) są zaangażowani w choroby i zaburzenia neurologiczne, coś, co do tej pory było wykonywane tylko w badaniach różnych typów neuronów.

Ważne jest, aby zrozumieć, w jakim stopniu neuroglia interweniuje w te procesy, ponieważ może to być jedna ze ścieżek do znalezienia lekarstw w przyszłości.

Szybki przegląd: czym jest gleba?

W centralnym układzie nerwowym (OUN) znajdujemy trzy główne klasy komórek glejowych: oligodendrocyty odpowiedzialne za umieszczenie osłonki mielinowej w neuronach; mikroglej, którego funkcją jest ochrona mózgu; i astrocyty, które przedstawiają wiele funkcji pomagających neuronom.

W przeciwieństwie do SNC, w obwodowym układzie nerwowym (SNP) znajduje się tylko jeden główny typ neurogliów, komórki Schwann, które są podzielone na trzy. Głównie są one odpowiedzialne za generowanie warstwy mieliny w aksonach neuronów.

• Aby dowiedzieć się więcej na ten temat, możesz zapoznać się z tym artykułem: „Komórki glejowe: znacznie więcej niż klej neuronów”

Choroby i zaburzenia związane z glejami

Obecnie, Istnieje coraz więcej dowodów na to, że neuroglia odgrywa rolę w chorobach wpływających na OUN, zarówno na dobre, jak i na złe. Poniżej przedstawiam ich małą listę, obejmującą różne rodzaje chorób, w których komentuję implikacje (które są obecnie znane) komórek glejowych w nich. Prawdopodobnie w przyszłości odkryje się wiele więcej szczegółów.

1. Doraźny i stały paraliż

Paraliż ulega utracie, gdy utracone zostanie połączenie między neuronem, po którym następuje neuron, ponieważ jego „droga komunikacyjna” została zerwana. W zasadzie glej może uwalniać substancje zwane neurotrofami, które sprzyjają wzrostowi neuronów. Jak to się dzieje w SNP, pozwala to na odzyskanie mobilności w czasie. Ale tak nie jest w OUN, cierpiącym na stały paraliż.

Aby wykazać, że glej bierze udział w nieodwracaniu, ponieważ jest to jedyna rzecz, która odróżnia tę zmianę neurologiczną, gdy występuje w SNP lub w OUN, Albert J. Aguayo w latach 80. przeprowadził eksperyment, w którym szczury z uszkodzonym rdzeniem kręgowym (tj. z porażeniem) otrzymały przeszczep tkanki nerwu kulszowego w kierunku dotkniętego obszaru. W rezultacie w ciągu dwóch miesięcy szczury wróciły do ​​ruchu z całkowitą naturalnością.

W kolejnych badaniach stwierdzono, że istnieje suma czynników, które nie pozwalają na całkowite odzyskanie połączenia. Jedną z nich jest sama mielina, którą produkują oligodendrocyty, które tworzące osłonkę zapobiegają wzrostowi neuronu. Cel tego procesu jest obecnie nieznany. Innym czynnikiem jest nadmiar uszkodzeń generowanych przez mikroglej, ponieważ substancje uwalniane w celu obrony systemu są również szkodliwe dla neuronów.

2. Choroba Creutzfeldta-Jakoba

Ta choroba neurodegeneracyjna jest spowodowana infekcją prionu, który jest nieprawidłowym białkiem, które uzyskało autonomię. Inną nazwą, którą otrzymuje, jest gąbczasta encefalopatia, ponieważ mózg osób dotkniętych chorobą kończy się pełnymi dziurami, dając uczucie gąbki. Jeden z jej wariantów spowodował alarm zdrowotny w latach dziewięćdziesiątych, znany jako choroba szalonych krów.

Przenoszony, jeśli jest spożywany, prion ma zdolność przekraczania selektywnej bariery krew-mózg i umieszczania w mózgu. W OUN infekuje neurony, a także astrocyty i mikroglej, replikując i zabijając komórki oraz tworząc coraz więcej prionów.

Nie zapomniałem oligodendrocytów i wygląda na to Ten typ glejów jest odporny na infekcje prionami, ale nie wytrzymuje uszkodzeń oksydacyjnych które pojawiają się jako część walki, jaką mikroglej realizuje w próbie obrony neuronów. W 2005 r. Doniesiono, że białko w stanie normalnym, które generuje prion, znajduje się w mielinie OUN, chociaż nie wiadomo, jaką funkcję w nim ma.

3. Stwardnienie zanikowe boczne (ALS)

ALS jest chorobą zwyrodnieniową, która atakuje neurony ruchowe, że stopniowo tracą funkcjonalność, powodując utratę mobilności, aż osiągną paraliż.

Przyczyną jest mutacja w genie, który koduje enzym Dututaza ponadtlenkowa 1 (SOD1), który ma podstawową funkcję dla przetrwania komórek, czyli eliminację wolnych rodników z tlenu. Niebezpieczeństwo rodników polega na tym, że zaburzają one ładunek w cytoplazmie, co ostatecznie prowadzi do wadliwego działania komórek i śmierci.

W eksperymencie z myszami ze zmutowanym wariantem genu SOD1 zaobserwowano, jak rozwijają się choroby ALS. Gdyby zapobiec mutacji w neuronach ruchowych, myszy pozostały zdrowe. Zaskoczenie pojawiło się w grupie kontrolnej, gdzie mutacje wykazywały tylko neurony ruchowe. Teoria wskazuje, że u tych myszy neurony ruchowe umarłyby i wywołały chorobę. Ale tak się nie stało i ku zaskoczeniu wszystkich myszy były najwyraźniej zdrowe. Wniosek jest taki komórki w pobliżu neuronów ruchowych (glej) miały pewien mechanizm związany z SOD1 który zapobiega neurodegeneracji.

W szczególności ratownikami neuronów były astrocyty. Jeśli zdrowe neurony ruchowe wyrosłe w płytce nazębnej były połączone z niedoborem SOD1 w astrocytach, umierają. Wyciągnięty wniosek jest taki, że zmutowane astrocyty uwalniają pewną toksyczną substancję dla neuronów ruchowych, wyjaśniając, dlaczego tylko te typy neuronów umierają w rozwoju choroby. Oczywiście toksyczny czynnik nadal pozostaje tajemnicą i przedmiotem badań.

4. Chroniczny ból

Przewlekły ból jest zaburzeniem, w którym stale komórki bólowe są aktywne, bez żadnych uszkodzeń, które powodują ich stymulację. Ból przewlekły rozwija się, gdy nastąpiła zmiana w obwodzie bólu OUN po urazie lub chorobie.

Linda Watkins, badaczka bólu z University of Colorado, podejrzewała, że ​​mikroglej może być zaangażowany w przewlekły ból, będąc w stanie uwolnić cytokiny, substancję wydzielaną w odpowiedzi zapalnej i aktywującą ból.

Aby sprawdzić, czy miał rację, przeprowadził test na szczurach z przewlekłym bólem spowodowanym uszkodzeniem kręgosłupa. Podawano im minocyklinę, która celuje w mikroglej, zapobiegając jej aktywacji iw konsekwencji nie uwalnia cytokin.. Rezultat był natychmiastowy i szczury przestały cierpieć.

Ta sama grupa badawcza odkryła mechanizm, dzięki któremu mikroglej rozpoznaje uszkodzenie obszaru. Uszkodzone neurony uwalniają substancję znaną jako fractalkine, że mikroglej rozpoznaje i broni wydzielających cytokin. Problem przewlekłego bólu polega na tym, że z jakiegoś powodu mikroglej nie przerywa uwalniania cytokin, stale stymulując wytwarzanie odczuwania bólu, nawet jeśli nie ma więcej uszkodzeń.

5. Alzheimer

Choroba Alzheimera to choroba niszczy neurony i ich komunikację, powodując utratę pamięci. Znakiem tej choroby na anatomii mózgu jest wygląd starczych blaszek w różnych regionach mózgu. Płytki te są agregatem białka zwanego beta-amyloidem, który jest toksyczny dla neuronów.

Kto wytwarza tę toksyczną akumulację, to astrocyty. Ten typ gleju ma zdolność do wytwarzania peptydu beta-amyloidowego, ponieważ może przetwarzać jego prekursor, białko prekursorowe amyloidu (PPA). Powód tego wydarzenia nie jest jeszcze jasny.

Kolejnym znakiem jest to, że wokół płyt obserwuje się dużą ilość mikrogleju, który w próbie obrony tkanki jest zgrupowany walczyć z akumulacją beta-amyloidu i uwalniać toksyczne substancje (takie jak cytokiny, chemokiny lub reaktywny tlen), które zamiast pomagać, sprzyjają śmierci neuronów, ponieważ jest dla nich toksyczna. Ponadto nie mają one wpływu na starczą płytkę.