Много често, когато говорим за интелигентността на даден човек, ние се отнасяме конкретно към много специфичен тип клетки: неврони. По този начин е нормално да се нарича мононеврона, на която приписваме ниска интелигентност по унижен начин. обаче, Идеята, че мозъкът е по същество набор от неврони, е все по-остаряла.

Човешкият мозък съдържа повече от 80 милиарда неврони, но това представлява само 15% от общите клетки в този набор от органи.

Останалите 85% са заети от друг тип микроскопично тяло: така наречените глиални клетки. Като цяло, тези клетки те образуват вещество, наречено глия или невроглия, което се простира през всички кътчета на нервната система.

В момента glia е една от областите на изследване с най-голяма прогресия в невронауките, в търсене на разкриване на всичките му задачи и взаимодействията, които правят, така че нервната система да работи точно както го прави. И е, че мозъкът в момента не може да бъде разбран, без да се разбере значението на глията.

Откриването на глиални клетки

Понятието невроглия е измислено през 1856 г. от немския патолог Рудолф Вирхов. Това е дума, която на гръцки означава "лепило (glia) невронна (невро)", тъй като по време на откриването му смята се, че невроните са свързани помежду си, за да образуват нервите и, освен това, че аксонът е набор от клетки вместо част от неврон. Поради това се предполагаше, че тези клетки, открити в близост до невроните, трябва да помогнат за структурирането на нерва и да улеснят обединението между тях и нищо друго. Накратко, пасивна и спомагателна роля.

През 1887 г. известният изследовател Сантяго Рамон у Кахал стигна до заключението, че невроните са независими единици и че са отделени от другите с малко пространство, което по-късно е било известно като синаптично пространство. Това послужи за опровергаване на идеята, че аксоните са повече от части от независими нервни клетки. Но идеята за глиалната пасивност остава. Днес обаче, открива се, че значението му е много по-голямо от предполагаемото.

По някакъв начин е иронично, че името, което е дадено на невроглията е това. Вярно е, че тя помага в структурата, но не само изпълнява тази функция, но и е за тяхната защита, поправка на щети, подобряване на нервния импулс, предлагане на енергия и дори контрол на потока от информация, сред много други открити функции. Те са мощен инструмент за нервната система.

Видове глиални клетки

Невроглия е набор от различни типове клетки, които имат общо в нервната система и не са неврони.

Има доста различни видове глиални клетки, но аз ще се съсредоточа върху разговорите за четирите класа, които се считат за най-важни, както и за обяснението на най-важните функции, открити до днес. Както казах, тази област на невронауката прогресира все повече и повече, а в бъдеще ще има нови детайли, които са неизвестни днес..

1. Шванови клетки

Името на тази глия клетка е да се почита неговия откривател, Теодор Шван, по-известен като един от бащите на клетъчната теория. Този тип глиални клетки е единственият, открит в периферната нервна система (SNP), т.е. в нервите, които протичат в цялото тяло..

Докато изучаваше анатомията на нервните влакна в животните, Шван наблюдаваше клетки, които бяха свързани по аксоните и което даваше чувството, че е нещо като малки „перли“; освен това той не им дава по-голямо значение. В бъдещи проучвания беше открито, че тези микроскопични елементи под формата на мъниста са всъщност миелинови обвивки, важен продукт, който генерира този тип клетки..

Миелин е липопротеин предлага изолация срещу електрическия импулс към аксона, това означава, че позволява потенциалът на действие да се поддържа за по-дълъг и по-дълъг период от време, което прави електрическото изпичане по-бързо и не се разпръсква през мембраната на невроните. Това означава, че те действат като гума, която покрива кабел.

Шванските клетки имат способността да отделят няколко невротрофични компонента, включително "нервния растежен фактор" (FCN), първият растежен фактор, открит в нервната система. Тази молекула служи за стимулиране на растежа на невроните по време на развитието. Също така, тъй като този тип глия заобикаля аксона, като че ли е тръба, той също има влияние, за да отбележи посоката, в която трябва да расте.

Освен това се вижда, че когато нерв в SNP е бил повреден, FCN се секретира, така че невронът може да се възстанови и да възстанови своята функционалност. Това обяснява процеса, чрез който изчезва временната парализа, която мускулите страдат след прекъсване.

Трите различни клетки на Schwann

За първите анатоми няма разлики в клетките на Шван, но с напредъка в микроскопията е възможно да се разграничат до три различни типа, с добре диференцирани структури и функции. Тези, които описвах, са миелиновите, тъй като те произвеждат миелин и са най-често срещаните.

обаче, в неврони с къси аксони има друг тип клетка на Шван, наречена "немиелинизирана", тъй като не произвежда миелинови обвивки. Те са по-големи от предишните, а вътре в тях се намират повече от един аксон. Очевидно те не произвеждат миелинови обвивки, тъй като със собствената си мембрана той вече служи като изолация за тези по-малки аксони.

Последният тип тази форма на невроглия се намира в синапса между невроните и мускулите. Те са известни като терминали на Шван или перизинаптични клетки (между синапсите). Функцията, която му е предоставена в момента, беше разкрита благодарение на експеримента, осъществен от Ричард Робилат, невробиолог от Университета в Монреал. Тестът се състоеше в добавянето на фалшив пратеник до тези клетки, за да се види какво се е случило. Резултатът е, че отговорът, изразен от мускула, се променя. В някои случаи свиването се увеличава, а в други случаи намалява. Заключението беше, че Този тип глия регулира потока на информация между неврона и мускула.

2. Олигодендроцити

В централната нервна система (ЦНС) няма клетки на Шван, но невроните имат друга форма на миелиново покритие благодарение на алтернативния тип глиални клетки. Тази функция се изпълнява последният от големите видове открити невроглии: онези, образувани от олигодендроцитите.

Името му се отнася до това, как са били описани от първите анатоми, които са ги намерили; клетка с много малки разширения. Но истината е, че името не върви много с тях, тъй като известно време по-късно, ученик на Рамон у Кахал, Пио дел Рио-Хортега, разработил подобрения в оцветяването, използвано по това време, разкривайки истинската морфология: клетка с няколко дълги удължения, сякаш бяха ръце.

Миелин в ЦНС

Разликата между олигодендроцитите и миелинизираните клетки на Schwann е, че първите не обгръщат аксона с тялото си, а правят го с дългите си удължения, сякаш са пипала на октопод, чрез тях миелинът се секретира. В допълнение, миелин в CNS е не само за изолиране на неврон.

Както е показано през 1988 г. от Мартин Шваб, отлагането на миелин върху аксона в невроните в културата затруднява неговия растеж. Търсейки обяснение, Schwab и неговият екип успяха да пречистят няколко миелинови протеина, които причиняват това инхибиране: Nogo, MAG и OMgp. Най-смешното е, че в ранните стадии на развитие на мозъка, MAG протеинът на миелина стимулира растежа на неврона, като прави обратна функция на неврона при възрастните.. Причината за това потискане е загадка, но учените се надяват, че скоро ще бъде известна неговата роля.

Друг протеин, намерен през 90-те години, е намерен в миелина, този път от Стенли Б. Прусинер: Prion Protein (PrP). Неговата функция в нормално състояние е неизвестна, но в мутирало състояние тя се превръща в Prion и генерира вариант на болестта на Creutzfeldt-Jakob, известна като болест на лудата крава. Прионът е протеин, който придобива автономия, заразява всички клетки на глията, което генерира невродегенерация.

3. Астроцити

Този тип глиални клетки е описан от Ramón y Cajal. По време на наблюденията си на невроните забелязал, че близо до невроните има и други клетки с звездна форма; оттук и името му. Той е разположен в ЦНС и в зрителния нерв и вероятно в една от глията, която изпълнява по-голям брой функции. Неговият размер е два до десет пъти по-голям от този на неврон и има много разнообразни функции

Кръвно-мозъчна бариера

Кръвта не се влива директно в ЦНС. Тази система е защитена от кръвната мозъчна бариера (BHE), много селективна пропусклива мембрана. Астроцитите активно участват в него, да бъдем отговорни за филтриране на това, което може да се случи на другата страна и какво не. Главно, те позволяват навлизането на кислород и глюкоза, за да могат да нахранят невроните.

Но какво ще стане, ако тази бариера се повреди? В допълнение към проблемите, генерирани от имунната система, групите астроцити се преместват в увредената област и се съединяват, за да образуват временна бариера и спират кървенето..

Астроцитите имат способността да синтезират влакнест протеин, известен като GFAP, с който получават стабилност, в допълнение към секретирането на друг, последван от протеини, които им позволяват да получат водоустойчивост. Успоредно с това астроцитите отделят невротрофи, за да стимулират регенерацията в района.

Презареждане на калиевата батерия

Друга от описаните функции на астроцитите е тяхната активност за поддържане на потенциала на действие. Когато неврон генерира електрически импулс, той събира натриеви йони (Na +), за да стане по-позитивен с външната страна. Този процес, чрез който електрическите заряди се манипулират отвън и отвътре невроните, произвежда състояние, известно като деполяризация, което причинява електрическите импулси, които минават през неврон, до края на синаптичното пространство. По време на пътуването ви, клетъчната среда винаги търси баланс в електрическия заряд, така че губи този път калиеви йони (К +), да съвпадне с извънклетъчната среда.

Ако това винаги се случваше, накрая щеше да се генерира насищане с калиеви йони отвън, което би означавало, че тези йони ще спрат да излизат от неврона и това ще доведе до невъзможност за генериране на електрически импулс. Тук астроцитите влизат в сцената, те абсорбират тези йони вътре в тях, за да почистят извънклетъчното пространство и да позволят да продължи да отделя повече калиеви йони. Астроцитите нямат проблем с заряда, тъй като не комуникират чрез електрически импулси.

4. Микроглиа

Последната от четирите най-важни форми на невроглията е микроглия. Това беше открито преди олигодендроцитите, но се смяташе, че то идва от кръвоносните съдове. Той заема между 5 и 20 процента от населението на глия в SNC, и значението му се основава на факта, че тя е в основата на имунната система на мозъка. Като има защита на кръвно-мозъчната бариера, свободното преминаване на клетките не е позволено и това включва тези на имунната система. Поради тази причина, мозъкът се нуждае от собствена отбранителна система и това се формира от този тип глия.

Имунната система на SNC

Тази глия клетка има голяма мобилност, която позволява да реагира бързо на всеки проблем, открит в ЦНС. Микроглията има способността да погълне увредени клетки, бактерии и вируси, както и да освободи една следвана от химически агенти, с които да се бори с нашествениците. но използването на тези елементи може да доведе до странични увреждания, тъй като то също е токсично за невроните. Следователно, след конфронтацията трябва да произвеждат, както и астроцитите, невротрофични, за да се улесни регенерацията на засегнатата област.

По-рано говорих за увреждане на ВВВ, проблем, който се генерира отчасти от страничните ефекти на микроглия, когато левкоцитите пресичат ВВВ и преминават в мозъка. Вътрешността на ЦНС е нов свят за тези клетки и те реагират като неизвестни, сякаш са заплаха и генерират имунен отговор срещу него.. Микроглията инициира защитата, провокирайки това, което можем да кажем за "гражданска война", което причинява много увреждания на невроните.

Комуникация между глията и невроните

Както видяхте, клетките на глията изпълняват голямо разнообразие от задачи. Но раздел, който не е бил ясен, е дали невроните и невроглите общуват помежду си. Първите изследователи вече разбраха, че глията, за разлика от невроните, не генерира електрически импулси. Но това се промени, когато Стивън Дж. Смит провери как общуват помежду си и с неврони.

Смит имаше интуицията, че невроглата използва калциевия йон (Са2 +) за предаване на информация, тъй като този елемент е най-използваният от клетките като цяло. По някакъв начин той и колегите му се хвърлиха в басейна с това убеждение (в крайна сметка "популярността" на един йон не ни казва много за специфичните му функции), но те бяха прави.

Тези изследователи проектират експеримент, който се състои от култура на астроцити, към които е добавен флуоресцентен калций, който позволява флуоресцентната микроскопия да вижда позицията си. В допълнение, добавя в средата много често невротрансмитер, глутамат. Резултатът беше незабавен. Десет минути те можеха да видят как флуоресценцията е влязла вътре в астроцитите и пътувала между клетките, сякаш беше вълна. С този експеримент те показаха, че глията комуникира между нея и неврона, тъй като без невротрансмитер вълната не започва.

Последното известно за глиалните клетки

Чрез по-скорошни изследвания е открито, че глията открива всички видове невротрансмитери. Освен това, както астроцитите, така и микроглиите имат способността да произвеждат и освобождават невротрансмитери (въпреки че тези елементи се наричат ​​глиотрансмитери, защото те първоначално са от глията), като по този начин влияят на синапсите на невроните.

Сегашното поле на изследване е да се види където клетките на глията влияят на общото функциониране на мозъка и на сложните психични процеси, като обучение, памет или сън.