GLIOVÉ BUNKY: FUNKCIE, TYPY A CHOROBY - GEOGRAFIA - 2026

Tieto gliové bunky sú podporné bunky, ktoré chránia neuróny a drží ich pohromade. Sada gliových buniek sa nazýva glia alebo neuroglia. Termín „glia“ pochádza z gréčtiny a znamená „lepidlo“, preto sa niekedy označuje ako „nervové lepidlo“.

Gliové bunky rastú aj po narodení a ako starneme, ich počet klesá. V skutočnosti gliové bunky prechádzajú viacerými zmenami ako neuróny. V našom mozgu je viac gliových buniek ako neurónov.

Konkrétne niektoré gliové bunky transformujú svoje vzorce génovej expresie s vekom. Napríklad, ktoré gény sa zapínajú alebo vypínajú, keď dosiahnete vek 80 rokov. Menia sa hlavne v oblastiach mozgu, ako je hippocampus (pamäť) a substantia nigra (pohyb). Na odvodenie veku je možné použiť dokonca aj počet gliových buniek v každej osobe.

Hlavné rozdiely medzi neurónmi a gliálnymi bunkami sú v tom, že sa nezúčastňujú priamo na synapsiách a elektrických signáloch. Sú tiež menšie ako neuróny a nemajú axóny ani dendrity.

Neuróny majú veľmi vysoký metabolizmus, nemôžu však ukladať živiny. Preto potrebujú stály prísun kyslíka a živín. Toto je jedna z funkcií vykonávaných gliovými bunkami; bez nich by naše neuróny zomreli.

Štúdie v histórii sa zameriavali prakticky výlučne na neuróny. Gliálne bunky však majú veľa dôležitých funkcií, ktoré predtým neboli známe. Napríklad sa nedávno zistilo, že sa podieľa na komunikácii medzi mozgovými bunkami, prietokom krvi a inteligenciou.

O gliálnych bunkách je však veľa čo objavovať, pretože uvoľňujú veľa látok, ktorých funkcie ešte nie sú známe a zdá sa, že súvisia s rôznymi neurologickými patológiami.

Vlastnosti

Hlavné funkcie gliových buniek sú nasledujúce:

Zvyšujú neuronálne synapsie (spojenia)

Niektoré štúdie ukázali, že ak neexistujú gliové bunky, neuróny a ich spojenia zlyhajú. Napríklad v štúdii na hlodavcoch sa zistilo, že samotné neuróny robia veľmi málo synapsií.

Keď však pridali triedu gliálnych buniek nazývaných astrocyty, počet synapsií sa dramaticky zvýšil a synaptická aktivita sa zvýšila desaťkrát.

Objavili tiež, že astrocyty uvoľňujú látku známu ako trombospondín, ktorá uľahčuje tvorbu neuronálnych synapsií.

Prispievajú k nervovému prerezávaniu

Keď sa náš nervový systém vyvíja, vytvárajú sa prebytočné neuróny a spojenia (synapsie). V neskoršom štádiu vývoja sú zostávajúce neuróny a spojenia prerušené, známe ako nervové prerezávanie.

Zdá sa, že gliové bunky stimulujú túto úlohu v spojení s imunitným systémom. Je pravda, že pri niektorých neurodegeneratívnych ochoreniach je patologické prerezávanie spôsobené abnormálnymi funkciami glie. Toto sa vyskytuje napríklad pri Alzheimerovej chorobe.

Zúčastňujú sa na učení

Niektoré gliové bunky pokrývajú axóny a tvoria látku nazývanú myelín. Myelin je izolátor, ktorý zrýchľuje nervové impulzy.

V prostredí, v ktorom je učenie stimulované, sa zvyšuje úroveň myelinizácie neurónov. Preto možno povedať, že gliové bunky podporujú učenie.

Ďalšie funkcie

- Udržujte centrálny nervový systém pripojený. Tieto bunky sa nachádzajú okolo neurónov a udržujú ich na svojom mieste.

- Gliálne bunky zmierňujú fyzikálne a chemické účinky, ktoré môže mať zvyšok tela na neuróny.

- Riadia tok živín a iných chemikálií potrebných pre neuróny na vzájomnú výmenu signálov.

- Izolujú niektoré neuróny od ostatných a bránia zmiešaniu nervových správ.

- Odstraňujú a neutralizujú plytvanie neurónmi.

Typy gliových buniek

Štyri rôzne typy gliových buniek nachádzajúcich sa v centrálnom nervovom systéme: ependymálne bunky (svetloružová), astrocyty (zelená), mikrogliálne bunky (červená) a oligodendrocyty (svetlo modrá). Zdroj: Umelecké dielo Holly Fischer / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

V centrálnom nervovom systéme dospelých sú tri typy gliových buniek. Sú to: astrocyty, oligodendrocyty a mikrogliálne bunky. Každá z nich je opísaná nižšie.

astrocyt

Vláknité astrocyty

Astrocyty znamenajú „bunku tvaru hviezdy“. Nachádzajú sa v mozgu a mieche. Jeho hlavnou funkciou je rôznymi spôsobmi udržiavanie vhodného chemického prostredia pre výmenu neurónov.

Okrem toho astrocyty (nazývané tiež astrogliacocyty) podporujú neuróny a odstraňujú odpad z mozgu. Slúžia tiež na reguláciu chemického zloženia tekutiny, ktorá obklopuje neuróny (extracelulárna tekutina), absorbujú alebo uvoľňujú látky.

Ďalšou funkciou astrocytov je kŕmiť neuróny. Niektoré procesy astrocytov (ktoré môžeme označiť ako ramená hviezdy) sa ovíjajú okolo krvných ciev, zatiaľ čo iné sa obaľujú okolo určitých oblastí neurónov.

Tieto bunky sa môžu pohybovať v centrálnom nervovom systéme, rozširovať a sťahovať svoje procesy, známe ako pseudopody („falošné nohy“). Cestujú takmer rovnako ako améby. Keď nájdu trosky z neurónu, pohltia ich a strávia. Tento proces sa nazýva fagocytóza.

Keď sa musí zničiť veľké množstvo poškodeného tkaniva, tieto bunky sa množia a produkujú dosť nových buniek na dosiahnutie cieľa. Akonáhle je toto tkanivo očistené, astrocyty zaberajú prázdny priestor tvorený mriežkou. Špecifická trieda astrocytov bude tiež tvoriť tkanivo jazvy, ktoré túto oblasť uzatvára.

oligodendrocytes

Schéma neurónových buniek ukazujúca oligodendrocyty a myelínový obal. Zdroj: Andrew c

Tento typ gliových buniek podporuje procesy neurónov (axónov) a produkuje myelín. Myelín je látka, ktorá pokrýva axóny a izoluje ich. Zabraňuje tak šíreniu informácií do blízkych neurónov.

Myelin pomáha nervovým impulzom cestovať rýchlejšie cez axón. Nie všetky axóny sú pokryté myelínom.

Myelinizovaný axón sa podobá náhrdelníku z pretiahnutých guľôčok, pretože myelín nie je nepretržite distribuovaný. Skôr je rozdelená do série segmentov s odkrytými časťami medzi nimi.

Jeden oligodendrocyt môže produkovať až 50 myelínových segmentov. Keď sa náš centrálny nervový systém vyvíja, oligodendrocyty produkujú extenzie, ktoré sa následne opakovane navíjajú okolo kúska axónu, čím sa vytvárajú vrstvy myelínu.

Nemyelínované časti axónu sa po svojom objaviteľovi nazývajú Ranvierove uzly.

Mikrogliálne bunky alebo mikrogliocyty

Mikrogliálne bunky. Zdroj: Nebol poskytnutý žiadny strojom čitateľný autor. GrzegorzWicher ~ commonswiki prevzatý (na základe autorských práv). / Verejná doména

Sú to najmenšie gliové bunky. Môžu tiež pôsobiť ako fagocyty, to znamená požitie a zničenie neurónového odpadu. Ďalšou funkciou, ktorú vyvíjajú, je ochrana mozgu, ktorá ho chráni pred vonkajšími mikroorganizmami.

Hrá teda dôležitú úlohu ako súčasť imunitného systému. Sú zodpovedné za zápalové reakcie, ktoré sa vyskytujú ako reakcia na poškodenie mozgu.

Ependymálne bunky

Sú to bunky, ktoré lemujú srdcové komory, ktoré sú naplnené mozgomiešnou tekutinou, a centrálny kanál miechy. Majú valcovitý tvar, podobný tvaru mukozálnych epitelových buniek.

Choroby, ktoré ovplyvňujú gliové bunky

Existuje mnoho neurologických chorôb, ktoré vykazujú poškodenie týchto buniek. Glia bol spájaný s poruchami, ako sú dyslexia, koktanie, autizmus, epilepsia, problémy so spánkom alebo chronická bolesť. Okrem neurodegeneratívnych chorôb, ako je Alzheimerova choroba alebo roztrúsená skleróza.

Niektoré z nich sú opísané nižšie:

Roztrúsená skleróza

Je to neurodegeneratívne ochorenie, pri ktorom imunitný systém pacienta mylne útočí na myelínové pošvy v určitej oblasti.

Amyotrofická laterálna skleróza (ALS)

Pri tomto ochorení dochádza k progresívnej deštrukcii motorických neurónov, čo spôsobuje svalovú slabosť, problémy s rozprávaním, prehĺtaním a dýchaním.

Zdá sa, že jedným z faktorov podieľajúcich sa na vzniku tohto ochorenia je deštrukcia gliálnych buniek, ktoré obklopujú motorické neuróny. To môže vysvetľovať, prečo degenerácia začína v jednej oblasti a rozširuje sa do susedných oblastí.

Alzheimerova choroba

Je to neurodegeneratívna porucha charakterizovaná všeobecnou kognitívnou poruchou, najmä deficitmi pamäte. Viaceré výskumy naznačujú, že gliové bunky môžu hrať dôležitú úlohu pri vzniku tohto ochorenia.

Zdá sa, že dochádza k zmenám v morfológii a funkciách gliových buniek. Astrocyty a mikroglie prestávajú plniť svoje neuroprotektívne funkcie. Neuróny teda zostávajú vystavené oxidačnému stresu a excitotoxicite.

Parkinsonova choroba

Toto ochorenie je charakterizované motorickými problémami v dôsledku degenerácie neurónov, ktoré prenášajú dopamín do oblastí motorickej kontroly, ako je substantia nigra.

Zdá sa, že táto strata je spojená s gliálnou reakciou, najmä v mikrogliách astrocytov.

Poruchy autistického spektra

Zdá sa, že mozgy detí s autizmom sú väčšie ako mozgy zdravých detí. Zistilo sa, že tieto deti majú v niektorých oblastiach mozgu viac neurónov. Majú tiež viac gliálnych buniek, čo sa môže odrážať v typických príznakoch týchto porúch.

Zdá sa tiež, že došlo k poruche mikroglie. V dôsledku toho títo pacienti trpia neuroinflamáciou v rôznych častiach mozgu. To spôsobuje stratu synaptických spojení a smrť neurónov. Možno z tohto dôvodu je u týchto pacientov menšia konektivita ako obvykle.

Afektívne poruchy

V iných štúdiách bolo zníženie počtu gliových buniek spojené s rôznymi poruchami. Napríklad Öngur, Drevets and Price (1998) ukázali, že v mozgu došlo k 24% zníženiu gliových buniek u pacientov, ktorí trpeli afektívnymi poruchami.

Konkrétne v prefrontálnej kôre u pacientov s výraznou depresiou je táto strata výraznejšia u pacientov s bipolárnou poruchou. Títo autori naznačujú, že strata gliových buniek môže byť príčinou zníženej aktivity pozorovanej v tejto oblasti.

Existuje mnoho ďalších podmienok, v ktorých sú zapojené gliové bunky. V súčasnosti prebieha ďalší výskum s cieľom určiť jeho presnú úlohu pri viacerých ochoreniach, najmä pri neurodegeneratívnych poruchách.

Referencie

1. Barres, BA (2008). Tajomstvo a mágia glií: perspektíva ich úloh v zdraví a chorobách. Neuron, 60 (3), 430-440.
2. Carlson, NR (2006). Fyziológia správania 8. vydanie Madrid: Pearson.
3. Dzamba, D., Harantova, L., Butenko, O., & Anderova, M. (2016). Gliové bunky - kľúčové prvky Alzheimerovej choroby. Current Alzheimer Research, 13 (8), 894-911.
4. Glia: ďalšie mozgové bunky. (2010, 15. septembra). Zdroj: Brainfacts: brainfacts.org.
5. Kettenmann, H., & Verkhratsky, A. (2008). Neuroglia: po 150 rokoch. Trends in neurovedy, 31 (12), 653.
6. Óngür, D., Drevets, WC a Price, JL Gliálna redukcia subgenálnej prefrontálnej kôry pri poruchách nálady. Zborník Národnej akadémie vied USA, 1998, 95, 13290-13295.
7. Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D., a kol., Editors (2001). Neuroscience. 2. vydanie. Sunderland (MA): Sinauer Associates.