Када се реферирамо на људски мозак, генерално мислимо да се он састоји од неурона који одређују наш размишљања и интелигенције. Па, ово је тачно само у малом проценту.
Људски мозак се састоји од више од 80.000 милијарди неуронаАли ова бројка представља само око 15% укупног броја ћелија у органима који је чине.
Ћелије нервног система и њихова функција у људском телу
Преосталих 85% чине друге микроскопске ћелије које се називају глијалне ћелијеодговоран за формирање супстанце зване глија која се протеже до сваког кутка нервног система.
Глијалне ћелије, познате и као неуроглија или једноставно глија, не учествују директно у синаптичким везама као неурони, али њихово правилно функционисање им омогућава да... сигнали између неурона се ефикасно преносе и стабилни. Другим речима, они делују као „лепак за живце“ на којем се подржавају неуронске мреже.
Глијалне ћелије су одговорне за помагање неуронима у њиховом процесу пренос електрохемијских импулса кроз нервни систем. Ове ћелије су одговорне за обезбеђивање хранљиве материје, задржи структураубрзавају саму неуронску проводљивост, поправљају оштећења и обезбеђују енергија за неуронекао и регулисање хемијског окружења које их окружује (јони, глукоза, аминокиселине итд.).
Међу главним супстанцама које глијалне ћелије помажу у транспорту или регулисању су глукоза (основни извор енергије за мозак), разни амино киселине учествује у синтези неуротрансмитера и различитих јони (као што су натријум, калијум или калцијум) неопходни за неуронску ексцитабилност.
Међу овим многим глијалним ћелијама које се налазе у мозгу, тзв олигодендроцити због своје способности да формира заштитне мијелинске овојнице аксона централног нервног система.
- Миелин је изолациони липопротеин Ово омогућава појачавање акционог потенцијала у времену и на даљину. Штити аксон од електричног импулса, чинећи његов одговор бржим. рута и спречава његово ширење преко неуронске мембране. Захваљујући мијелину, тзв. салтаторна проводљивостИмпулс „скаче“ са једног Ранвијеовог чвора на други, што знатно повећава брзину преноса.
- Олигодендроцити, Шванове ћелије, астроцити и микроглија Ово су четири најважнија типа глијалних ћелија. Заједно, оне подржавају, хране, штите и регулишу неуроне.
Сцхваннове ћелије
Оне су једине глијалне ћелије које се налазе у нервима који пролазе кроз цело тело, тј. периферни нервни систем (ПНС)Они су врста микроскопске махуне која подсећа на „бисере“ састављене од мијелин који окружују периферне аксоне.
Свака Шванова ћелија обавија своју цитоплазму око једног аксона, стварајући сегмент мијелинског омотача. За разлику од олигодендроцита, који могу истовремено мијелинизирати, Шванове ћелије не обавијају своју цитоплазму око једног аксона. десетине аксона у централном нервном системуШванове ћелије су одговорне за један аксон, што означава кључну структурну и функционалну разлику између ЦНС-а и ПНС-а.
Они су у стању да раздвоје „Фактор раста нерва“ (НЦФ), молекул који служи за стимулацију раст неурона током развоја, а такође учествује у процесима поправке након повреде периферног нерва.
Шванове ћелије активно учествују у регенерација периферних нераваКада је живац повређен, ове ћелије помажу у уклањању остатака мијелина и оштећених аксона (у сарадњи са макрофагима) и формирају „тунеле“ ткива који се називају Бунгнерове траке које воде раст нових аксона до њиховог одредишта.
Шванове ћелије су, дакле, одговорне за формирање мијелина у периферном нервном систему, да подржи структуру нерава и да олакша одржавање и опоравак периферне функције.
Астроцити
То су ћелије које се налазе у близини неурона, звездоликог су облика и веће су величине у поређењу са неуронима; налазе се у централни нервни систем (ЦНС) и кроз оптички нерв.
Астроцити су врста „војника“ који су део Крвно-мождана баријера (КМБ)Ендотел је заштитна мембрана централног нервног система (ЦНС) чија је функција да спречи директан проток крви у њу. Ово спречава неконтролисан улазак токсина, патогена и потенцијално штетних молекула.
Астроцити су одговорни за филтрирати шта може или не може да прође до ЦНС-аОни дозвољавају улазак у кисеоник и глукозаОни су примарна „храна“ за неуроне и помажу у елиминацији метаболичког отпада. Штавише, регулишу концентрацију јона у ванћелијском простору, модулирају синаптичку активност и доприносе рециклирању неуротрансмитера као што је глутамат.
Заједно са олигодендроцитима, астроцити чине део онога што се назива макроглија, група већих глијалних ћелија која обавља есенцијалне структурне и метаболичке функције за неуронску мрежу.
Мицроглиа
То је група ћелија која чини основу имуни систем мозгаПошто крвно-мождана баријера не дозвољава слободан пролаз ћелија из периферног имуног система, мозак има свој одбрамбени систем, а те ћелије су његови заштитни војници.
Основна функција ових ћелија је бранити и поправити мозак повреда изазваних инвазивним микроорганизмима, ћелијским остацима и разним болестима.
Микроглија стално скенира ЦНС за оштећене плакове, измењене неуроне и инфективне агенсеВеома је осетљив на околину и способан је да детектује и најмање промене у биолошком саставу можданог ткива.
Ове ћелије лоцирају и неутралишу сваки плак, фрагменте дезоксирибонуклеинска киселина (ДНК)неуронске сплетове, мртве ћелије, оштећене ћелије и стране материјале. Из тог разлога, могу се сматрати „домаћице“ мозга, одговоран за чишћење ћелијских остатака и уклањање потенцијално токсичних елемената.
Олигодендроцити детаљно
Олигодендроцити су врста глијалних ћелија које се налазе искључиво у централном нервном системуТо јест, у мозгу и кичменој мождини. Њихова главна карактеристика је да су одговорни за формирање мијелинске овојнице који окружују аксоне неурона у ЦНС-у.
Имају много продужетака који се обавијају око аксона неколико неурона, тако да један олигодендроцит може мијелинизирају бројне аксоне одједном, за разлику од Шванових ћелија.
Мијелинске овојнице створене око аксона неурона имају сврху електрично изолују нервна влакна и повећати брзина преноса електрохемијских импулсаЗахваљујући овој структури, акциони потенцијали се могу брзо ширити на велике удаљености без губитка интензитета.
Код неких аксона, мијелинске овојнице не формирају континуирани омотач, већ су прекинуте у правилним интервалима, што доводи до онога што се назива аксонални трактови. Ранвијерови чворовиОви мали празнине без мијелина омогућавају салтаторну проводљивост: импулс се регенерише на сваком чвору, додатно убрзавајући ширење сигнала.
Мијелинација почиње током интраутериног живота: почиње око 16. недеља гестације у кичменој мождини и напредује након рођења све док многа главна нервна влакна не буду мијелинизована до тренутка када дете почне да хода. Мијелин наставља да се формира и усавршава током детињства, адолесценције, па чак и одраслог доба, што је повезано са развојем сложених когнитивних вештина и пластичност мозга.
Чак и у одраслом добу, олигодендроцити настављају да се производе из прогениторске ћелије специјализоване (олигодендроцитне прогениторске ћелије или ОПЦ). Ове прогениторске ћелије се могу диференцирати у зреле олигодендроците способне за формирање новог мијелина или поправку демијелинизованих подручја након повреде или болести.
Са развојне перспективе, олигодендроцити настају у специфичним регионима близу можданих комора и неуралне цеви, одакле мигрирају до својих коначних одредишта у белој и сивој маси. Током овог путовања, они пролазе кроз неколико фаза: прогениторске ћелије, незрели олигодендроцити и потпуно диференцирани олигодендроцити који формирају мијелин.
Врсте олигодендроцита
Олигодендроцити се могу класификовати углавном према њиховим функцијама, иако су структурно и молекуларно врло слични. Ево два главна типа: интерфасцикуларни y сателитПоред тога, препознају се следећи: прогениторски олигодендроцити као кључна ћелијска популација за поправку и пластичност ЦНС-а.
- Л интерфасцикуларни олигодендроцити Они су ти који су задужени за формирање мијелинских омотача и они чине део беле масе мозга. Они су „класични“ тип олигодендроцита који се проучава када се говори о мијелинацији.
- Л сателитски олигодендроцити Они чине део сиве масе, нису произвођачи мијелинаОни се не прилепљују за неуроне формирајући омотаче нити служе као електрични изолатори. Њихове функције нису у потпуности схваћене, иако се сматра да учествују у одржавање екстрацелуларне хемијске равнотеже и у регулацији синапсисног окружења.
- Л ћелије прогениторке олигодендроцита (ОП) Сматрају се „матичним ћелијама“ зрелих олигодендроцита. Имају способност да се деле и диференцирају како би генерисале нове мијелинизирајуће ћелије, посебно након повреда или процеса демијелинације. Њихова улога је суштинска у регенерација и поправка мијелина у централном нервном систему.
Функције олигодендроцита
Пошто тачне функције сателитских олигодендроцита нису познате, описаћемо само функције интерфасцикуларни олигодендроцити и општих функција које обавља скуп олигодендроцита и њихових прекурсора у ЦНС-у.
Убрзање нервног преноса
Брзина акционих потенцијала се повећава када су аксони мијелинизовани. У аксонима са мијелинским омотачима раздвојеним Ранвијеовим чворовима, електрични импулс не путује континуирано, већ „скаче“ од чвора до чвора. Ово омогућава сигналу да путује Превише брже него у немијелинизованим влакнима.
El исправан рад система Хормонска и мишићна функција је побољшана адекватном брзином неуралне проводљивости. Моторна координација, рефлекси, сензорна перцепција и велики део когнитивне активности зависе од прецизности и брзине ове проводљивости.
La Интелигенциа Олигодендроцити су такође повезани са интегритетом и количином мијелина у одређеним деловима мозга. Студије су пронашле позитивне корелације између густине мијелина у белој маси и учинка на когнитивним задацима, што сугерише да олигодендроцити индиректно доприносе способностима као што су учење и расуђивање.
Изолација ћелијских мембрана
Изоловање неуронских аксона од спољашње средине ћелија спречава јонска филтрација кроз ћелијску мембрану. Мијелин делује као изолациони премаз сличан пластици која прекрива електричне жице, спречавајући кратке спојеве и губитак сигнала.
Захваљујући овој изолацији, олигодендроцити обезбеђују размену јона (посебно натријум и калијумАкциони потенцијали су концентрисани у веома специфичним регионима, Ранвијеовим чворовима, где се регенеришу. Ово чини пренос ефикаснијим. енергетски ефикасно и јефтиније за неурон.
Структурирање нервног система
Пошто неурони нису способни за обављају своју функцију самосталноГлијалне ћелије, а посебно интерфасцикуларни олигодендроцити, одговорни су за подршку мрежна структура неуронаОни пружају физичку подршку која одржава влакнасте трактове беле материје организованим и доприносе тродимензионалној архитектури мозга.
Штавише, дистрибуција мијелина делимично дефинише регионе бела материја y материа грис нервног система. Бела масе је богата мијелинизованим аксонима, док сива масе садржи углавном неуронске соме (ћелијска тела) и синапсе. Без олигодендроцита, ова анатомска организација би била радикално измењена.
Подршка за развој и опстанак неурона
Олигодендроцити су произвођачи протеини и неуротрофични фактори који, у својој интеракцији са неуронима, одржавају их активним, чиме спречавају програмирана ћелијска смрт (апоптоза).
Ови фактори укључују молекуле који промовишу неуронска диференцијацијаОни усмеравају раст аксона и дендрита и подстичу сазревање неуронских кола током развоја. Такође реагују на електричну активност неурона модификовањем мијелина према употреби, што директно повезује олигодендроците са синаптичка пластичност и учење.
Хомеостаза ванћелијске течности
Иако сателитски олигодендроцити немају јасну функцију потпуно дефинисани, сматрају се важним за одржавање хомеостатска равнотежа спољашње средине оближњих неурона. Они помажу у регулисању концентрације јона, воде и метаболита у сивој маси, доприносећи стабилном окружењу за синаптички пренос.
Прогениторски олигодендроцити, са своје стране, омогућавају мозгу да има резерва ћелија способних да замене оштећене олигодендроците и да ремијелинизира аксоне након повреде, што је кључно за одржавање дугорочне функционалности централног нервног система.
Комуникација између неурона и мијелинизирајућих глијалних ћелија
Дуго се сматрало да су неурони једине ћелије са активном улогом у обради информација. Међутим, све је више доказа да... глијалне ћелије, а посебно олигодендроцити и Шванове ћелијеОни учествују у сложеној двосмерној комуникационој мрежи са аксонима које мијелинизују.
Ослобађање неуронске активности хемијски гласници не само у класичним синапсама, већ и у екстрасинаптичким регионима аксона. Ови гласници, заједно са локалним променама у концентрацији јона, делују као сигнали за глијалне ћелије, регулишући процесе као што су пролиферација, диференцијација и мијелинација.
На пример, у ЦНС-у, активност аксона може модулирати фосфорилација базног протеина мијелина (MBP) Код олигодендроцита, ово се дешава путем сигнализације посредоване азотним оксидом и путева протеин киназе. На овај начин, поновљена употреба одређених кола може довести до структурних промена у мијелину, појачавајући најактивније везе.
У СНП-у, опстанак и сазревање прекурсори Шванових ћелија Они зависе од сигнала изведених из аксона, као што су неурорегулин-1 или одређени ендотелиниОви молекули регулишу када и како се Шванове ћелије пролиферишу, диференцирају и почињу да мијелинују, осигуравајући да постоји адекватан број мијелинизирајућих ћелија само тамо где су аксонима потребне.
Овај стални дијалог између аксона и глије је неопходан за нормалан развој нервног система, опоравак након повреде и одржавање ефикасне преносе нервних сигнала током целог живота.
Болести повезане са мијелином
Пошто је мијелин неопходан за брзина и тачност преноса нервних сигналаБило каква промена у њиховој структури, у олигодендроцитима или у Швановим ћелијама може довести до болести које се називају демијелинизирајућиОве патологије утичу и на ЦНС и на ПНС и могу имати аутоимуне, генетске, метаболичке, инфламаторне, инфективне или токсичне узроке.
Миллер Фисхер синдром
То је варијанта Гилен-Бареов синдром, аутоимуна болест коју карактерише стварање антитела против мијелина неурона периферног нервног система.
Када је периферни мијелин оштећен, губи се правилан мијелински омотач. спровођење сигнала између организма и ЦНС-ашто доводи до потенцијално озбиљне парализе мишића и измењене сензације.
Симптоми повезани са Ова болест укључује офталмоплегију. (парализа очних мишића), атаксија (губитак координације покрета) и арефлексија (одсуство рефлекса). Ако се лечи на време, генерално има добре изгледе за дугорочно побољшање, захваљујући капацитету ремијелинације периферног нервног система.
Шарко-Мари-Тутова болест (CMT)
Је наследна болест који утиче на периферне живце и познат је као периферна неуропатијаПовезан је са мутацијама у генима који кодирају кључне периферне мијелинске протеине, као што су протеин нула (P0), периферни мијелински протеин 22 (PMP22) или одређени конексини укључени у комуникацију унутар Шванових ћелија.
То узрокује прогресивно оштећење периферних нерава, са симптомима као што су дистална мишићна слабостДеформације стопала и руку, сензорни поремећаји и губитак рефлекса су уобичајени симптоми. Иако неке периферне неуропатије могу бити повезане са дијабетесом и другим метаболичким узроцима, карциномска неуропатија је међу најчешћим облицима. генетски оштећења периферног мијелина.
Мултипла склероза
То је болест централног нервног система која блокира или успорава комуникацију између мозга и телаОво се дешава када се мијелински омотач који штити нервне ћелије су повређене, утичу на мозак и срж кичмени.
Код мултипле склерозе, имуни систем погрешно напада мијелин, а понекад и олигодендроците, узрокујући упалу и стварање демијелинизирајућих плакова у различитим деловима ЦНС-а. Временом, аксони такође могу бити оштећени, што доводи до трајнијег неуролошког инвалидитета.
Најчешћи симптоми су последица губитак равнотеженевољни покрети мишића, проблеми са покретима, тешкоће у координацији, тремор, слабост, затвор или поремећаји црева, као и умор и, у неким случајевима, оштећења вида и когнитивних способности.
Познато је да постоје спонтани покушаји ремијелинација прогениторским олигодендроцитима, али код многих људи са мултиплом склерозом ови процеси су недовољни или се временом исцрпљују, што глијалне ћелије чини кључном метом за развој будућих неуропротективни и регенеративни третмани.
Амиотрофична латерална склероза (АЛС)
Он прогресивно напада моторних неуронакоји контролишу вољне мишиће. Карактерише га постепена дегенерација ових неурона док се не достигне смрт неурона и организма.
Иако је АЛС првенствено повезана са неуронским пропадањем, недавна истраживања показују да глијалне ћелије и мијелин Такође би могли играти улогу у прогресији болести мењајући метаболичко и потпорно окружење моторних неурона.
Балоова болест или Балоова концентрична склероза
Генерално погађа децу, а ретко одрасле. Састоји се од губитак мијелина у мозгу који усваја карактеристичан образац у облику концентричних прстенова на сликама мозга.
Ретко је и његови тачни узроци су потпуно непознати. Узрокује прогресивна парализаневољни покрети мишића, епилептични напади и други тешки неуролошки проблеми, јер је повезан са локализованим, али интензивним уништавањем мијелина.
Леукодистрофије
Они се састоје од измена вид и моторни системизмеђу осталих симптома. Они потичу од уништавање мијелина због ензимских дефеката у формирању или одржавању мијелина, или због процеса васкуларног, инфективног, аутоимуног, инфламаторног или токсичног порекла.
Код леукодистрофија генетског порекла, промене у ензимима неопходним за синтезу или разградњу мијелин-специфични липиди Они изазивају акумулацију или недостатак есенцијалних компоненти, са разарајућим последицама по интегритет беле масе мозга.
Разумевање функције олигодендроцита, Шванових ћелија и мијелина нам омогућава да схватимо у којој мери су ове структуре, често невидљиве широј јавности, фундаменталне за наше ум, наши покрети и наша чула функционишу нормално и зашто је истраживање глијалних ћелија постало један од камена темељаца за решавање многих неуролошких болести.