Mis on gliiarakud ja mida nad teevad?

Olete tõenäoliselt kuulnud aju hallist ainest, mis koosneb rakkudest, mida nimetatakse neuroniteks, kuid vähem tuntud ajurakkude tüüp moodustab valge aine. Neid nimetatakse gliiarakkudeks.

Algselt arvati, et gliiarakud - mida nimetatakse ka gliaks või neurogliaks - pakuvad lihtsalt struktuurilist tuge. Sõna glia tähendab sõna otseses mõttes "närviliimi".

Suhteliselt hiljutised avastused on näidanud, et need täidavad igasuguseid funktsioone ajus ja närvides, mis läbivad kogu keha. Selle tulemusel on uuringud plahvatuslikult kasvanud ja oleme nende kohta palju õppinud. Sellegipoolest jääb õppimiseks palju muud.

Gliaalrakkude tüübid

Peamiselt toetavad gliiarakud neuroneid. Mõelge neist kui oma närvisüsteemi sekretariaadibasseinist, millele lisanduvad koristajate ja hooldustöötajad. Nad ei pruugi suuri töid teha, kuid ilma nendeta ei saaks need suured tööd kunagi tehtud.

Gliiarakke on mitmel kujul, millest igaüks täidab konkreetseid funktsioone, mis hoiavad teie aju õigesti töös - või mitte, kui teil on haigus, mis mõjutab neid olulisi rakke.

Teie kesknärvisüsteem (CNS) koosneb teie ajust ja teie seljaaju närvidest.

Teie kesknärvisüsteemis on viis tüüpi:

• Astrotsüüdid
• Oligodendrotsüüdid
• Microglia
• Ependümaalsed rakud
• Radiaalne glia

Teie perifeerses närvisüsteemis (PNS) on ka gliiarakud, mis hõlmavad teie jäsemete närve selgroost eemal. Seal on kahte tüüpi gliiarakke:

• Schwanni rakud
• Satelliidielemendid

Astrotsüüdid

Kesknärvisüsteemi kõige tavalisem gliiarakkude tüüp on astrotsüüt, mida nimetatakse ka astrogliaks. Nime "astro" osa viitab asjaolule, et nad näevad välja nagu tähed, kusjuures projektsioonid lähevad välja kõikjal.

Mõnedel, mida nimetatakse protoplasmaatilisteks astrotsüütideks, on paksud ja paljude harudega projektsioonid. Teistel, nn kiulistel astrotsüütidel, on pikad ja õhukesed käed, mis hargnevad harvemini.

Protoplasma tüüpi leidub tavaliselt halli aine neuronites, kiulisi aga tavaliselt valgeaines. Nendest erinevustest hoolimata täidavad nad sarnaseid funktsioone.

Astrotsüütidel on mitu olulist tööd. Need sisaldavad:

• Vere-aju barjääri (BBB) ​​moodustamine: BBB on nagu range turvasüsteem, mis laseb sisse ainult aineid, mis peaksid teie ajus olema, hoides eemal asju, mis võivad olla kahjulikud. See filtreerimissüsteem on teie aju tervena hoidmiseks hädavajalik.
• Neurotransmitterite reguleerimine: Neuronid suhtlevad neurotransmitteritena nimetatavate keemiliste sõnumisaatjate kaudu. Kui teade on edastatud, jäävad neurotransmitterid seni, kuni astrotsüüt need ümber töötleb. See tagasihaardeprotsess on paljude ravimite, sealhulgas antidepressantide sihtmärk.
• Puhastamine: astrotsüüdid puhastavad ka neuroni suremisel maha jäänud ning kaaliumi ioonide üleliigsust, mis on kemikaalid, millel on närvifunktsioonis oluline roll.
• Aju verevoolu reguleerimine: et teie aju saaks teavet õigesti töödelda, vajab see teatud kogust verd, mis suundub kõikidesse selle erinevatesse piirkondadesse. Aktiivne piirkond saab rohkem kui mitteaktiivne.
• Aksonite aktiivsuse sünkroniseerimine: aksonid on pikad, niiditaolised neuronite ja närvirakkude osad, mis juhivad elektrit, et saata sõnumeid ühest rakust teise.
• Ajuenergia ainevahetus ja homöostaas: astrotsüüdid reguleerivad aju ainevahetust, hoides verest glükoosi ja pakuvad seda neuronite kütusena. See on nende üks olulisemaid rolle.

Astrotsüütide düsfunktsiooni on potentsiaalselt seostatud paljude neurodegeneratiivsete haigustega, sealhulgas:

• Amüotroofiline lateraalne skleroos (ALS või Lou Gehrigi tõbi)
• Huntingtoni korea
• Parkinsoni tõbi

Astrotsüütidega seotud haiguste loommudelid aitavad teadlastel nende kohta rohkem teada saada, lootes avastada uusi ravivõimalusi.

Oligodendrotsüüdid

Oligodendrotsüüdid pärinevad närvirakkude tüvirakkudest. See sõna koosneb kreekakeelsetest terminitest, mis kõik koos tähendavad "mitme haruga rakke". Nende põhieesmärk on aidata informatsioonil kiiremini aksoneid mööda liikuda.

Oligodendrotsüüdid näevad välja nagu teravad pallid. Nende piikide otstes on valged läikivad membraanid, mis ümbritsevad aksonite ümber närvirakkudel. Nende eesmärk on moodustada kaitsekiht, nagu elektrijuhtmete plastist isolatsioon. Seda kaitsekihti nimetatakse müeliinikestaks.

Kest pole siiski pidev. Iga membraani vahel, mida nimetatakse "Ranvieri sõlmeks", on vahe ja see on sõlm, mis aitab elektrisignaalidel tõhusalt mööda närvirakke levida.

Signaal hüppab tegelikult ühest sõlmest teise, mis suurendab närvi juhtivuse kiirust, vähendades samas ka selle edastamiseks vajalikku energiat. Müeliniseeritud närvide signaalid võivad liikuda kuni 200 miili sekundis.

Sündides on teil ainult mõned müeliseeritud aksonid ja nende hulk kasvab kuni umbes 25–30-aastaseks saamiseni. Arvatakse, et müelinisatsioonil on luures oluline roll. Oligodendrotsüüdid pakuvad ka stabiilsust ja kannavad energiat vererakkudest aksonitesse.

Mõiste "müeliinikest" võib teile tuttav olla, kuna see on seotud hulgiskleroosiga. Selle haiguse puhul arvatakse, et keha immuunsüsteem ründab müeliini ümbriseid, mis põhjustab nende neuronite talitlushäireid ja ajufunktsiooni häireid. Seljaaju vigastused võivad kahjustada ka müeliini kestasid.

Muud haigused, mis arvatakse olevat seotud oligodendrotsüütide düsfunktsioonidega, hõlmavad järgmist:

• Leukodüstroofiad
• Kasvajad, mida nimetatakse oligodendroglioomideks
• Skisofreenia
• Bipolaarne häire

Mõned uuringud näitavad, et oligodendrotsüüte võib kahjustada neurotransmitter glutamaat, mis muude funktsioonide kõrval stimuleerib teie ajupiirkondi, nii et saate keskenduda ja õppida uut teavet. Kuid kõrgel tasemel peetakse glutamaati "eksitotoksiiniks", mis tähendab, et see võib rakke üle stimuleerida kuni nende surmani.

Microglia

Nagu nende nimigi ütleb, on mikroglia pisikesed gliiarakud. Nad toimivad aju enda spetsiaalse immuunsusena, mis on vajalik, kuna BBB isoleerib aju teie ülejäänud kehast.

Microglia on vigastuse ja haiguse tunnuste suhtes tähelepanelik. Selle avastades laadivad nad probleemi ja hoolitsevad selle eest - kas see tähendab surnud rakkude puhastamist või toksiinist või patogeenist vabanemist.

Kui nad reageerivad vigastusele, põhjustab mikroglia paranemise osana põletikku. Mõnel juhul, näiteks Alzheimeri tõbi, võivad need hüperaktiveeruda ja põhjustada liiga palju põletikku. See viib arvatavasti amüloidnaastude ja muude haigusega seotud probleemideni.

Koos Alzheimeri tõvega hõlmavad mikrogliaalse düsfunktsiooniga seotud haigused:

• Fibromüalgia
• Krooniline neuropaatiline valu
• Autismispektri häired
• Skisofreenia

Usutakse, et Microglial on lisaks sellele palju töökohti, sealhulgas roll õppimisega seotud plastilisuses ja aju arengu suunamisel, milles neil on oluline majapidamise funktsioon.

Meie aju loob neuronite vahel palju seoseid, mis võimaldavad neil edasi-tagasi teavet edastada. Tegelikult loob aju neid palju rohkem kui me vajame, mis pole efektiivne. Microglia tuvastab tarbetud sünapsid ja "kärbib" neid, nii nagu aednik pügab roosipõõsa, et see tervislik oleks.

Mikrogliaaliuuringud on viimastel aastatel tõepoolest hoogu võtnud, mille tulemusel mõistetakse üha enam nende rolli kesknärvisüsteemi tervises ja haigustes.

Ependümaalsed rakud

Ependümaalsed rakud on peamiselt tuntud ependüümaks nimetatava membraani moodustamiseks, mis on õhuke membraan, mis vooderdab seljaaju keskkanalit ja aju vatsakesi (läbikäiguteid). Nad loovad ka tserebrospinaalvedelikku ja osalevad BBB-s.

Ependümaalsed rakud on äärmiselt väikesed ja paiknevad tihedalt membraani moodustades. Vatsakeste sees on neil väikeste karvadena sarnanevad kiud, mis lehvitavad edasi-tagasi, et tserebrospinaalvedelik ringleks.

Tserebrospinaalvedelik toimetab toitaineid aju ja seljaaju kolonni ning kõrvaldab need. See toimib ka teie aju ja kolju vahelise padja ja amortisaatorina. See on oluline ka aju homöostaasi jaoks, mis tähendab selle temperatuuri ja muude funktsioonide reguleerimist, mis hoiavad seda võimalikult hästi töös.

Radiaalne Glia

Arvatakse, et radiaalne glia on tüvirakkude tüüp, see tähendab, et nad loovad teisi rakke. Arenevas ajus on nad neuronite, astrotsüütide ja oligodendrotsüütide "vanemad".

Kui sa olid embrüo, pakkusid nad ka neuronite arendamiseks tellinguid, tänu pikkadele kiududele, mis suunavad noori ajurakke oma aju moodustumisel.

Nende roll tüvirakkudena, eriti neuronite loojatena, paneb nad keskenduma uuringutele, kuidas haigustest või vigastustest tingitud ajukahjustusi parandada. Hilisemas elus mängivad nad rolli ka neuroplastilisuses.

Schwanni rakud

Schwanni rakud on nimetatud füsioloog Theodor Schwanni nimele, kes need avastas. Nad toimivad palju nagu oligodendrotsüüdid, kuna nad pakuvad aksonitele müeliinikestasid, kuid eksisteerivad pigem perifeerses närvisüsteemis (PNS) kui kesknärvisüsteemis.

Selle asemel, et olla tsentraalne rakk, millel on membraaniga otsad, moodustavad Schwanni rakud spiraalid otse aksoni ümber. Ranvieri sõlmed asuvad nende vahel, täpselt nagu oligodendrotsüütide membraanide vahel, ja nad aitavad samamoodi ka närviülekannet.

Schwanni rakud on samuti osa PNS-i immuunsüsteemist. Kui närvirakk on kahjustatud, on neil võimalus sisuliselt närvi aksoneid süüa ja pakkuda kaitstud rada uue aksoni tekkeks.

Schwanni rakke hõlmavate haiguste hulka kuuluvad:

• Guillain-Barre'i sündroom
• Charcot-Marie-Toothi ​​haigus
• Schwannomatosis
• Krooniline põletikuline demüeliniseeriv polüneuropaatia
• Pidalitõbi

Oleme teinud paljutõotavaid uuringuid Schwanni rakkude siirdamise kohta seljaaju vigastuste ja muud tüüpi perifeersete närvikahjustuste korral.

Schwanni rakud on seotud ka kroonilise valu teatud vormidega. Nende aktiveerimine pärast närvikahjustusi võib põhjustada düsfunktsiooni teatud tüüpi närvikiududes, mida nimetatakse notsitseptoriteks, mis tunnetavad keskkonnategureid nagu soojus ja külm.

Satelliidielemendid

Satelliitrakud saavad oma nime sellest, kuidas nad ümbritsevad teatud neuroneid, kusjuures mitmed satelliidid moodustavad ümbruse rakupinna ümber. Me alles hakkame nende rakkude kohta õppima, kuid paljud teadlased usuvad, et need sarnanevad astrotsüütidega.

Satelliitrakke leidub perifeerses närvisüsteemis, erinevalt astrotsüütidest, mida leidub kesknärvisüsteemis. Satelliitrakkude peamine eesmärk näib olevat neuronite ümbritseva keskkonna reguleerimine, hoides kemikaale tasakaalus.

Satelliitrakke omavad neuronid moodustavad gangilla, mis on autonoomse närvisüsteemi ja sensoorse süsteemi närvirakkude klastrid. Autonoomne närvisüsteem reguleerib teie siseorganeid, samas kui teie sensoorsüsteem on see, mis võimaldab teil näha, kuulda, nuusutada, katsuda, tunda ja maitsta.

Satelliitrakud edastavad neuronile toitumist ja neelavad raskmetallimürke, näiteks elavhõbedat ja pliid, et need neuroneid ei kahjustaks. Sarnaselt mikrogliale avastavad satelliitrakud vigastused ja põletikud ning reageerivad neile. Kuid nende rolli rakukahjustuste kõrvaldamisel pole veel hästi teada.

Arvatakse, et need aitavad transportida mitut neurotransmitterit ja muid aineid, sealhulgas:

• Glutamaat
• GABA
• Norepinefriin
• Adenosiintrifosfaat
• Aine P
• Kapsaitsiin
• Atsetüülkoliin

Satelliitrakud on seotud kroonilise valuga, mis hõlmab perifeersete kudede vigastusi, närvikahjustusi ja keemilist ravist tuleneda võivat süsteemset valu (hüperalgeesia).

Sõna Verywellist

Suur osa sellest, mida me gliiarakkude osas teame, usume või kahtlustame, on uued teadmised. Need rakud aitavad meil mõista, kuidas aju töötab ja mis toimub siis, kui asjad ei toimi nii nagu peaks.

Kindel on see, et meil on glia kohta palju rohkem õppida ja tõenäoliselt omandame meeletute haiguste jaoks uusi ravimeetodeid, kui meie teadmiste kogum kasvab.