GLIA ŠŪNAS: FUNKCIJAS, VEIDI UN SLIMĪBAS - GEOGRAFÍA - 2025

Par glial šūnām ir atbalstīt šūnas, kas aizsargā neironos un turēt tos kopā. Glialo šūnu komplekts tiek saukts par glia vai neirogliju. Termins "glia" nāk no grieķu valodas un nozīmē "līme", tāpēc tos dažreiz sauc par "nervu līme".

Glia šūnas turpina augt pēc piedzimšanas, un, novecojot, to skaits samazinās. Faktiski glial šūnas iziet vairāk izmaiņu nekā neironi. Mūsu smadzenēs ir vairāk glial šūnu nekā neironu.

Konkrēti, dažas glia šūnas ar vecumu pārveido savus gēnu ekspresijas modeļus. Piemēram, kuri gēni tiek ieslēgti vai izslēgti, sasniedzot 80 gadu vecumu. Tās galvenokārt mainās smadzeņu zonās, piemēram, hipokampā (atmiņā) un Essentiia nigra (kustībā). Pat glia šūnu skaits katrā cilvēkā var tikt izmantots, lai izsecinātu viņu vecumu.

Galvenās atšķirības starp neironiem un glial šūnām ir tādas, ka pēdējie tieši nepiedalās sinapsēs un elektriskajos signālos. Tie ir arī mazāki par neironiem, un tiem nav aksonu vai dendritu.

Neironiem ir ļoti augsts metabolisms, taču tie nevar uzglabāt barības vielas. Tāpēc viņiem nepieciešama pastāvīga skābekļa un barības vielu piegāde. Šī ir viena no funkcijām, ko veic glia šūnas; bez viņiem mūsu neironi mirtu.

Visas vēstures pētījumi ir koncentrējušies praktiski tikai uz neironiem. Tomēr glia šūnām ir daudz svarīgu funkciju, kas iepriekš nebija zināmas. Piemēram, nesen tika atklāts, ka viņi ir iesaistīti smadzeņu šūnu, asins plūsmas un intelekta komunikācijā.

Tomēr par glia šūnām ir daudz ko atklāt, jo tās izdala daudzas vielas, kuru funkcijas vēl nav zināmas un kuras, šķiet, ir saistītas ar dažādām neiroloģiskām patoloģijām.

Iespējas

Glia šūnu galvenās funkcijas ir šādas:

Tie pastiprina neironu sinapses (savienojumus)

Daži pētījumi ir parādījuši, ka, ja nav glial šūnu, neironi un to savienojumi neizdodas. Piemēram, grauzēju pētījumā tika konstatēts, ka neironi vien rada ļoti maz sinapses.

Tomēr, kad viņi pievienoja gliju šūnu klasi, ko sauc par astrocītiem, sinapsu skaits dramatiski pieauga un sinaptiskā aktivitāte pieauga 10 reizes.

Viņi arī ir atklājuši, ka astrocīti izdala vielu, kas pazīstama kā trombospondīns, kas atvieglo neironu sinapsu veidošanos.

Viņi veicina neironu atzarošanu

Kad mūsu nervu sistēma attīstās, tiek izveidoti liekie neironi un savienojumi (sinapses). Vēlākā attīstības posmā tiek nogriezti pārējie neironi un savienojumi, ko sauc par neironu atzarošanu.

Glia šūnas, iespējams, stimulē šo uzdevumu kopā ar imūnsistēmu. Ir taisnība, ka dažās neirodeģeneratīvās slimībās ir patoloģiska atzarošana, pateicoties glia patoloģiskām funkcijām. Tas notiek, piemēram, Alcheimera slimības gadījumā.

Viņi piedalās mācībās

Dažas glial šūnas pārklāj aksonus, veidojot vielu, ko sauc par mielīnu. Mielīns ir izolators, kas ļauj nervu impulsiem ceļot ātrāk.

Vidē, kurā tiek stimulēta mācīšanās, palielinās neironu mielinizācijas līmenis. Tāpēc var teikt, ka glia šūnas veicina mācīšanos.

Citas funkcijas

- turiet centrālo nervu sistēmu piestiprinātu. Šīs šūnas ir atrodamas ap neironiem un notur tās vietā.

- Glia šūnas mazina fizisko un ķīmisko iedarbību, ko pārējā ķermenī var radīt neironi.

- Viņi kontrolē barības vielu un citu ķīmisku vielu plūsmu, kas nepieciešama neironiem signālu apmaiņai ar otru.

- Viņi izolē dažus neironus no citiem, novēršot neironu ziņojumu sajaukšanos.

- Tie novērš un neitralizē mirušo neironu atkritumus.

Glia šūnu veidi

Četri dažādi glia šūnu veidi, kas atrodami centrālajā nervu sistēmā: ependimālās šūnas (gaiši rozā), astrocīti (zaļi), mikroglial šūnas (sarkanā krāsā) un oligodendrocīti (gaiši zilā krāsā). Avots: Holly Fischer / CC BY mākslas darbs (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Pieaugušā centrālajā nervu sistēmā ir trīs veidu glial šūnas. Tie ir: astrocīti, oligodendrocīti un mikroglial šūnas. Katrs no tiem ir aprakstīts zemāk.

Astrocīti

Šķiedru astrocīti

Astrocīts nozīmē "zvaigznes formas šūnu". Tie ir atrodami smadzenēs un muguras smadzenēs. Tās galvenā funkcija ir dažādos veidos uzturēt piemērotu ķīmisko vidi neironiem informācijas apmaiņai.

Turklāt astrocīti (saukti arī par astrogliacītiem) atbalsta neironus un izvada atkritumus no smadzenēm. Tie kalpo arī, lai regulētu šķidruma, kas ieskauj neironus (ārpusšūnu šķidrums), ķīmisko sastāvu, absorbējot vai atbrīvojot vielas.

Vēl viena astrocītu funkcija ir barot neironus. Daži astrocītu procesi (kurus mēs varam dēvēt par zvaigznes ieročiem) apvij asinsvadus, bet citi apvij noteiktus neironu apgabalus.

Šīs šūnas var pārvietoties pa visu centrālo nervu sistēmu, pagarinot un ievelkot tās procesus, kas pazīstami kā pseidopodi ("viltus pēdas"). Viņi ceļo lielā mērā tāpat kā amebijas. Kad viņi atrod kādu neirona atlūzas, viņi to gremdē un sagremo. Šo procesu sauc par fagocitozi.

Kad ir jāiznīcina liels daudzums bojātu audu, šīs šūnas vairojas, saražojot pietiekami daudz jaunu šūnu, lai sasniegtu mērķi. Kad šie audi ir notīrīti, astrocīti aizņems tukšo vietu, veidojot režģi. Arī noteiktā astrocītu klasē veidosies rētaudi, kas aizzīmogo zonu.

Oligodendrocīti

Neironu šūnu diagramma, kurā parādīti oligodendrocīti un mielīna apvalks. Avots: Endrjū c

Šis glia šūnu tips atbalsta neironu (aksonu) procesus un ražo mielīnu. Mielīns ir viela, kas aptver aksonus, tos izolējot. Tādējādi tas novērš informācijas izplatīšanos tuvējos neironos.

Mielīns palīdz nervu impulsiem ātrāk ceļot pa aksonu. Ne visi aksoni ir pārklāti mielīnā.

Mielizēts aksons atgādina iegarenu krelles kaklarotu, jo mielīns netiek nepārtraukti sadalīts. Drīzāk tas tiek sadalīts vairākos segmentos ar nenosegtām detaļām starp tām.

Viens oligodendrocīts var radīt līdz 50 mielīna segmentus. Kad attīstās mūsu centrālā nervu sistēma, oligodendrocīti rada pagarinājumus, kas vēlāk atkārtoti vijas ap aksona gabalu, tādējādi veidojot mielīna slāņus.

Aksona nemierinātās daļas pēc to atklājēja sauc par Ranvera mezgliņiem.

Mikroglial šūnas vai mikrogliocīti

Mikroglial šūnas. Avots: nav sniegts mašīnlasāms autors. Pieņemts GrzegorzWicher ~ commonswiki (pamatojoties uz autortiesību pretenzijām). / Publiskais īpašums

Tās ir mazākās glial šūnas. Tie var darboties arī kā fagocīti, tas ir, norijot un iznīcinot neironu atkritumus. Vēl viena funkcija, ko viņi izstrādā, ir smadzeņu aizsardzība, aizsargājot tās no ārējiem mikroorganismiem.

Tādējādi tai ir svarīga loma kā imūnsistēmas sastāvdaļai. Tie ir atbildīgi par iekaisuma reakcijām, kas rodas, reaģējot uz smadzeņu traumu.

Ependimāla šūnas

Tās ir šūnas, kas līnijas smadzeņu kambarus, kas ir piepildītas ar cerebrospinālo šķidrumu, un muguras smadzeņu centrālo kanālu. Viņiem ir cilindriska forma, līdzīga gļotādas epitēlija šūnām.

Slimības, kas ietekmē glia šūnas

Pastāv vairākas neiroloģiskas slimības, kas parāda šo šūnu bojājumus. Glia ir saistīta ar tādiem traucējumiem kā disleksija, stostīšanās, autisms, epilepsija, miega problēmas vai hroniskas sāpes. Papildus tādām neirodeģeneratīvām slimībām kā Alcheimera slimība vai multiplā skleroze.

Daži no tiem ir aprakstīti zemāk:

Multiplā skleroze

Tā ir neirodeģeneratīva slimība, kurā pacienta imūnsistēma kļūdaini uzbrūk mielīna apvalkiem noteiktā vietā.

Amyotrophic laterālā skleroze (ALS)

Šajā slimībā notiek pakāpeniska motoro neironu iznīcināšana, kas izraisa muskuļu vājumu, problēmas ar runāšanu, rīšanu un elpošanu.

Šķiet, ka viens no faktoriem, kas saistīts ar šīs slimības izcelsmi, ir glialu šūnu iznīcināšana, kas ieskauj motoros neironus. Tas var izskaidrot, kāpēc deģenerācija sākas vienā apgabalā un izplatās uz blakus esošajām zonām.

Alcheimera slimība

Tas ir neirodeģeneratīvs traucējums, kam raksturīgi vispārēji kognitīvi traucējumi, galvenokārt atmiņas deficīts. Vairāki pētījumi liecina, ka glia šūnām var būt nozīmīga loma šīs slimības izcelsmē.

Šķiet, ka izmaiņas notiek glia šūnu morfoloģijā un funkcijās. Astrocīti un mikroglia pārstāj pildīt savas neiroprotektīvās funkcijas. Tādējādi neironi joprojām ir pakļauti oksidatīvajam stresam un eksitotoksicitātei.

Parkinsona slimība

Šai slimībai raksturīgas motoriskas problēmas, kas saistītas ar neironu deģenerāciju, kas pārnes dopamīnu uz motoriskās vadības zonām, tādām kā Essu nigra.

Šķiet, ka šis zaudējums ir saistīts ar glia reakciju, it īpaši astrocītu mikrogliajos.

Autisma spektra traucējumi

Šķiet, ka bērnu ar autismu smadzenes ir lielākas nekā veseliem bērniem. Šiem bērniem ir atklāts, ka dažos smadzeņu apgabalos ir vairāk neironu. Viņiem ir arī vairāk glia šūnu, kas var atspoguļoties šo traucējumu raksturīgajos simptomos.

Šķiet, ka ir arī mikroglia darbības traucējumi. Rezultātā šie pacienti cieš no neiroinfekcijas dažādās smadzeņu daļās. Tas izraisa sinaptisko savienojumu zudumu un neironu nāvi. Varbūt šī iemesla dēļ šiem pacientiem ir mazāk savienojumu nekā parasti.

Afektīvi traucējumi

Citos pētījumos glia šūnu skaita samazināšanās ir saistīta ar dažādiem traucējumiem. Piemēram, Öngur, Drevets un Price (1998) parādīja, ka glia šūnu samazināšanās par 24% smadzenēs pacientiem, kuri cietuši no afektīviem traucējumiem.

Proti, prefrontālajā garozā pacientiem ar lielu depresiju, šis zaudējums ir izteiktāks tiem, kuriem ir bipolāri traucējumi. Šie autori norāda, ka glialu šūnu zaudēšana var būt iemesls samazinātajai aktivitātei šajā apgabalā.

Ir daudz vairāk apstākļu, kuros tiek iesaistītas glia šūnas. Pašlaik tiek veikti vairāk pētījumu, lai noteiktu tā precīzo nozīmi vairākās slimībās, galvenokārt neirodeģeneratīvos traucējumos.

Atsauces

1. Barresa, BA (2008). Glia noslēpums un maģija: skats uz viņu lomu veselībā un slimībās. Neuron, 60 (3), 430-440.
2. Karlsons, NR (2006). Uzvedības fizioloģija 8. izdevums Madride: Pīrsons.
3. Dzamba, D., Harantova, L., Butenko, O., & Anderova, M. (2016). Glia šūnas - Alcheimera slimības galvenie elementi. Pašreizējā Alcheimera izpēte, 13 (8), 894–911.
4. Glia: citas smadzeņu šūnas. (2010, 15. septembris). Izgūts no Brainfacts: brainfacts.org.
5. Kettenmann, H., & Verhratsky, A. (2008). Neiroglia: pēc 150 gadiem. Tendences neirozinātnēs, 31 (12), 653.
6. Óngür, D., Drevets, WC, un Price, JL Glial samazināšana subgenual prefrontālajā garozā garastāvokļa traucējumos. Proceedings of the National Academy of Science, ASV, 1998, 95, 13290-13295.
7. Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D. et al., Redaktori (2001). Neirozinātne. 2. izdevums. Sunderland (MA): Sinauer Associates.