GLIOVÉ BUŇKY: FUNKCE, TYPY A NEMOCI - GEOGRAFÍA - 2026

Tyto gliové buňky jsou podpůrné buňky, které chrání neurony a drží je pohromadě. Soubor gliových buněk se nazývá glia nebo neuroglie. Termín „glia“ pochází z řečtiny a znamená „lepidlo“, proto jsou někdy označovány jako „nervové lepidlo“.

Gliové buňky rostou i po narození a jak stárneme, jejich počet klesá. Ve skutečnosti gliové buňky procházejí více změnami než neurony. V našem mozku je více gliových buněk než neuronů.

Konkrétně některé gliové buňky transformují své vzorce genové exprese s věkem. Například, které geny jsou zapnuty nebo vypnuty, když dosáhnete věku 80 let. Převážně se mění v oblastech mozku, jako je hippocampus (paměť) a substantia nigra (pohyb). I počet gliových buněk v každé osobě lze použít k odvození jejich věku.

Hlavní rozdíly mezi neurony a gliovými buňkami spočívají v tom, že se tyto neurony přímo nepodílejí na synapsích a elektrických signálech. Jsou také menší než neurony a nemají axony ani dendrity.

Neurony mají velmi vysoký metabolismus, ale nemohou ukládat živiny. Proto potřebují neustálý přísun kyslíku a živin. Toto je jedna z funkcí prováděných gliovými buňkami; bez nich by naše neurony zemřely.

Studie v celé historii se zaměřily prakticky výhradně na neurony. Gliové buňky však mají mnoho důležitých funkcí, které byly dříve neznámé. Například bylo nedávno zjištěno, že se podílejí na komunikaci mezi mozkovými buňkami, průtokem krve a inteligencí.

O gliových buňkách však existuje mnoho, protože uvolňují mnoho látek, jejichž funkce ještě nejsou známy a zdá se, že souvisejí s různými neurologickými patologiemi.

Funkce

Hlavní funkce gliových buněk jsou následující:

Zvyšují neuronální synapse (spojení)

Některé studie ukázaly, že pokud neexistují gliové buňky, neurony a jejich spojení selhávají. Například ve studii na hlodavcích bylo zjištěno, že samotné neurony vytvářejí velmi málo synapsí.

Když však přidali třídu gliových buněk zvanou astrocyty, počet synapsí se dramaticky zvýšil a synaptická aktivita se zvýšila 10krát.

Objevili také, že astrocyty uvolňují látku známou jako trombospondin, která usnadňuje tvorbu neuronálních synapsí.

Přispívají k nervovému prořezávání

Když se náš nervový systém vyvíjí, vytváří se nadbytek neuronů a spojení (synapsí). V pozdějším stádiu vývoje jsou zastřiženy neurony a spojení, což je známé jako nervové prořezávání.

Zdá se, že gliové buňky stimulují tento úkol ve spojení s imunitním systémem. Je pravda, že u některých neurodegenerativních onemocnění dochází k patologickému prořezávání v důsledku abnormálních funkcí glie. K tomu dochází například u Alzheimerovy choroby.

Účastní se učení

Některé gliové buňky pokrývají axony a vytvářejí látku zvanou myelin. Myelin je izolátor, který zrychluje nervové impulsy.

V prostředí, ve kterém je učení stimulováno, se zvyšuje úroveň myelinizace neuronů. Lze tedy říci, že gliové buňky podporují učení.

Další funkce

- Udržujte centrální nervový systém připojený. Tyto buňky se nacházejí kolem neuronů a drží je na místě.

- Gliové buňky zmírňují fyzikální a chemické účinky, které může mít zbytek těla na neurony.

- Řídí tok živin a dalších chemikálií nezbytných pro neurony k vzájemné výměně signálů.

- Izolují některé neurony od ostatních a brání míchání nervových zpráv.

- Eliminují a neutralizují plýtvání neurony.

Typy gliových buněk

Čtyři různé typy gliových buněk, které se nacházejí v centrálním nervovém systému: ependymální buňky (světle růžová), astrocyty (zelená), mikrogliální buňky (červená) a oligodendrocyty (světle modrá). Zdroj: Umělecké dílo Holly Fischer / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

V centrálním nervovém systému dospělých jsou tři typy gliových buněk. Jsou to: astrocyty, oligodendrocyty a mikrogliální buňky. Každá z nich je popsána níže.

Astrocyty

Vláknité astrocyty

Astrocyt znamená „buňka ve tvaru hvězdy“. Nacházejí se v mozku a míchy. Jeho hlavní funkcí je udržovat různými způsoby vhodné chemické prostředí pro neurony pro výměnu informací.

Navíc astrocyty (nazývané také astrogliacocyty) podporují neurony a odstraňují odpad z mozku. Slouží také k regulaci chemického složení tekutiny obklopující neurony (extracelulární tekutina), absorbující nebo uvolňující látky.

Další funkcí astrocytů je živit neurony. Některé procesy astrocytů (které můžeme označit jako paže hvězdy) se obalují kolem krevních cév, zatímco jiné se obalují kolem určitých oblastí neuronů.

Tyto buňky se mohou pohybovat v centrálním nervovém systému, rozšiřovat a stahovat jeho procesy, známý jako pseudopods (“falešné nohy”). Cestují téměř stejným způsobem jako améby. Když najdou nějaké trosky z neuronu, pohltí to a stráví ho. Tento proces se nazývá fagocytóza.

Když musí být zničeno velké množství poškozené tkáně, tyto buňky se rozmnoží a produkují dost nových buněk k dosažení cíle. Jakmile je tato tkáň vyčištěna, obsadí astrocyty prázdný prostor tvořený mříží. Specifická třída astrocytů bude také tvořit tkáň jizvy, která plombuje oblast.

Oligodendrocyty

Neuronální buněčný diagram ukazující oligodendrocyty a myelinový plášť. Zdroj: Andrew c

Tento typ gliových buněk podporuje procesy neuronů (axonů) a produkuje myelin. Myelin je látka, která zakrývá axony a izoluje je. Zabraňuje tak šíření informací do blízkých neuronů.

Myelin pomáhá nervovým impulzům cestovat rychleji axonem. Ne všechny axony jsou pokryty myelinem.

Myelinovaný axon se podobá náhrdelníku z podlouhlých kuliček, protože myelin není nepřetržitě distribuován. Spíše je distribuován do řady segmentů s odkrytými částmi mezi nimi.

Jeden oligodendrocyt může produkovat až 50 myelinových segmentů. Když se náš centrální nervový systém vyvíjí, vytvářejí oligodendrocyty rozšíření, která se následně opakovaně vinou kolem kusu axonu, čímž se vytvářejí vrstvy myelinu.

Nesymelinované části axonu se po objeviteli nazývají Ranvierovy uzly.

Mikrogliální buňky nebo mikrogliocyty

Mikrogliální buňky. Zdroj: Nebyl poskytnut žádný strojově čitelný autor. GrzegorzWicher ~ commonswiki převzato (na základě nároků na autorská práva). / Veřejná doména

Jsou to nejmenší gliové buňky. Mohou také působit jako fagocyty, tj. Přijímat a ničit neuronální odpad. Další funkcí, kterou vyvíjejí, je ochrana mozku, bránící ho před vnějšími mikroorganismy.

Hraje tedy důležitou roli jako součást imunitního systému. Jsou odpovědné za zánětlivé reakce, které se objevují v reakci na poškození mozku.

Ependymální buňky

Jsou to buňky, které lemují komory mozku, které jsou plné mozkomíšního moku, a centrální kanál míchy. Mají válcovitý tvar, podobný tvaru mukózních epiteliálních buněk.

Nemoci ovlivňující gliové buňky

Existuje několik neurologických onemocnění, která vykazují poškození těchto buněk. Glia je spojována s poruchami, jako je dyslexie, koktání, autismus, epilepsie, problémy se spánkem nebo chronická bolest. Kromě neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba nebo roztroušená skleróza.

Některé z nich jsou popsány níže:

Roztroušená skleróza

Jde o neurodegenerativní onemocnění, při kterém imunitní systém pacienta mylně útočí na myelinové pochvy v určité oblasti.

Amyotrofická laterální skleróza (ALS)

U tohoto onemocnění dochází k postupnému ničení motorických neuronů, které způsobuje slabost svalů, problémy s mluvením, polykáním a dýcháním.

Zdá se, že jedním z faktorů podílejících se na vzniku tohoto onemocnění je destrukce gliových buněk, které obklopují motorické neurony. To může vysvětlit, proč degenerace začíná v jedné oblasti a šíří se do sousedních oblastí.

Alzheimerova choroba

Jde o neurodegenerativní poruchu charakterizovanou obecnou kognitivní poruchou, zejména deficitem paměti. Několik výzkumů naznačuje, že gliové buňky mohou hrát důležitou roli v původu tohoto onemocnění.

Zdá se, že dochází k změnám v morfologii a funkcích gliových buněk. Astrocyty a mikroglie přestávají plnit své neuroprotektivní funkce. Neurony tak zůstávají vystaveny oxidačnímu stresu a excitotoxicitě.

Parkinsonova choroba

Toto onemocnění je charakterizováno motorickými problémy v důsledku degenerace neuronů, které přenášejí dopamin do oblastí motorické kontroly, jako je substantia nigra.

Zdá se, že tato ztráta je spojena s gliovou odpovědí, zejména v mikrogliích astrocytů.

Poruchy spektra autismu

Zdá se, že mozky dětí s autismem jsou větší než mozky zdravých dětí. Bylo zjištěno, že tyto děti mají v některých oblastech mozku více neuronů. Mají také více gliových buněk, což se může projevit v typických příznacích těchto poruch.

Zdá se také, že došlo k poruše mikroglie. V důsledku toho tito pacienti trpí neuroinflamací v různých částech mozku. To způsobuje ztrátu synaptických spojení a smrt neuronů. Možná z tohoto důvodu je u těchto pacientů menší konektivita než obvykle.

Afektivní poruchy

V jiných studiích bylo snížení počtu gliových buněk spojeno s různými poruchami. Například Öngur, Drevets and Price (1998) ukázali, že v mozku u pacientů trpících afektivními poruchami došlo ke snížení gliových buněk o 24%.

Konkrétně v prefrontální kůře u pacientů s velkou depresí, přičemž tato ztráta je výraznější u pacientů s bipolární poruchou. Tito autoři naznačují, že ztráta gliových buněk může být příčinou snížené aktivity pozorované v této oblasti.

Existuje mnoho dalších podmínek, ve kterých jsou zahrnuty gliové buňky. V současné době probíhá další výzkum, jehož cílem je určit jeho přesnou roli u mnoha nemocí, zejména u neurodegenerativních poruch.

Reference

1. Barres, BA (2008). Záhada a magie glií: pohled na jejich roli ve zdraví a nemoci. Neuron, 60 (3), 430-440.
2. Carlson, NR (2006). Fyziologie chování 8. vydání Madrid: Pearson.
3. Dzamba, D., Harantova, L., Butenko, O., & Anderova, M. (2016). Gliové buňky - klíčové prvky Alzheimerovy choroby. Current Alzheimer Research, 13 (8), 894-911.
4. Glia: Ostatní mozkové buňky. (2010, 15. září). Citováno z Brainfacts: brainfacts.org.
5. Kettenmann, H., & Verkhratsky, A. (2008). Neuroglia: 150 let poté. Trends in neurosciences, 31 (12), 653.
6. Óngür, D., Drevets, WC a Price, JL Snížení glia v subgenální prefrontální kůře při poruchách nálad. Sborník Národní akademie věd USA, 1998, 95, 13290-13295.
7. Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D., a kol., Editors (2001). Neurovědy. 2. vydání. Sunderland (MA): Sinauer Associates.