Die Rolle der Glia bei neurologischen Erkrankungen

Seit dem Glauben, dass Gliazellen nur existieren, um Neuronen strukturell zu unterstützen, Es wird immer mehr entdeckt, dass diese mikroskopischen Elemente sehr stark am korrekten Funktionieren des Nervensystems beteiligt sind. Unter den üblichen Funktionen der Glia finden wir die Abwehr von Schäden und Eindringlingen, die Ernährung der Neuronen oder die Verbesserung des elektrischen Impulses, was bedeutet, dass sie viel mehr als eine einfache Unterstützung bei der Entwicklung solcher Neuronen sind wie in der Vergangenheit gedacht.

Aus der wachsenden Studie zu Glia schauen wir auch, wie diese Zellen (die die meisten Komponenten des Gehirns darstellen) sind an neurologischen Erkrankungen und Störungen beteiligt, etwas, das bisher nur bei der Untersuchung verschiedener Arten von Neuronen unternommen wurde.

Es ist wichtig zu verstehen, inwieweit Neuroglia in diese Prozesse eingreift, da dies einer der Wege sein könnte, um in der Zukunft Heilmittel zu finden.

Kurzer Überblick: Was ist Glia?

Im zentralen Nervensystem (ZNS) finden wir drei Hauptklassen von Gliazellen: die Oligodendrozyten, die für die Platzierung der Myelinscheide an den Neuronen verantwortlich sind; Mikroglia, deren Funktion der Schutz des Gehirns ist; und die Astrozyten, die eine Vielzahl von Funktionen darstellen, um Neuronen zu helfen.

Im Gegensatz zum SNC, Im peripheren Nervensystem (SNP) wird nur ein Haupttyp von Neuroglia gefunden, Sch-Zellenwann, welche in drei unterteilt sind. Sie sind hauptsächlich für die Bildung der Myelinschicht in den Axonen von Neuronen verantwortlich.

• Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie in diesem Artikel: "Gliazellen: viel mehr als nur der Klebstoff der Neuronen"

Mit Glia assoziierte Krankheiten und Störungen

Derzeit, Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass Neuroglia eine Rolle bei Erkrankungen des ZNS spielen, sowohl für das Gute als auch für das Schlechte. Hier stelle ich eine kleine Liste von ihnen vor, die verschiedene Arten von Krankheiten abdeckt, und kommentiere die Implikation (die heutzutage bekannt ist) der Gliazellen in ihnen. Es ist wahrscheinlich, dass in Zukunft noch viele weitere Details entdeckt werden.

1. Zeitliche und dauerhafte Lähmung

Eine Lähmung tritt auf, wenn die Verbindung zwischen einem Neuron, gefolgt von Neuronen, unterbrochen wird, weil seine "Kommunikationsroute" gebrochen ist. Im Prinzip kann Glia Substanzen abgeben, die als Neurotrophe bekannt sind und das neuronale Wachstum fördern. Wie beim SNP kann sich die Mobilität im Laufe der Zeit erholen. Dies ist jedoch im ZNS nicht der Fall, da es ständig gelähmt ist.

Um zu zeigen, dass Glia in die Nichterholung involviert ist, da es das einzige ist, was diese neurologische Veränderung unterscheidet, wenn sie in SNP oder im ZNS auftritt, führte Albert J. Aguayo in den 1980er Jahren ein Experiment durch, bei dem Ratten mit geschädigtem Rückenmark (dh mit Paralyse) erhielten sie eine Transplantation des Ischiasnervens in Richtung des betroffenen Bereichs. Das Ergebnis ist, dass sich die Ratten innerhalb von zwei Monaten völlig natürlich bewegen konnten.

In nachfolgenden Untersuchungen wurde festgestellt, dass es eine Summe von Faktoren gibt, die eine vollständige Wiederherstellung der Verbindung nicht zulassen. Eines davon ist das Myelin selbst, das sie produzieren die Oligodendrozyten, die bei der Bildung der Hülle das Wachstum des Neurons verhindern. Das Ziel dieses Prozesses ist im Moment nicht bekannt. Ein weiterer Faktor ist der übermäßige Schaden, der durch die Mikroglia erzeugt wird, da die zur Abwehr des Systems freigesetzten Substanzen auch für Neuronen schädlich sind.

2. Creutzfeldt-Jakob-Krankheit

Diese neurodegenerative Erkrankung wird durch die Infektion eines Prions verursacht, bei dem es sich um ein abnormales Protein handelt, das Autonomie erlangt hat. Ein anderer Name, der erhalten wird, ist der spongiforme Enzephalopathie, da das Gehirn der Betroffenen mit Löchern endet, das Gefühl eines Schwammes geben. Eine seiner Varianten verursachte in den Neunzigern einen Alarm bei der Gesundheit, bekannt als Rinderwahnsinn.

Bei Einnahme übertragen, kann der Prion die selektive Blut-Hirn-Schranke überwinden und sich im Gehirn festsetzen. Im ZNS infiziert es Neuronen sowie Astrozyten und Mikroglia, repliziert und tötet Zellen und schafft immer mehr Prionen.

Ich habe die Oligodendrozyten nicht vergessen, und es scheint so Diese Art von Glia widersteht der Infektion durch Prionen, hält jedoch keinen oxidativen Schaden aus das erscheint als Teil des Kampfes, den die Mikroglia unternimmt, um die Neuronen zu verteidigen. Im Jahr 2005 wurde berichtet, dass das Protein im Normalzustand, das das Prion erzeugt, im Myelin des ZNS gefunden wird, obwohl nicht bekannt ist, welche Funktion es darin hat.

3. Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

ALS ist eine degenerative Erkrankung, die Motoneuronen betrifft, Nach und nach verlieren sie ihre Funktionalität und führen zu einem Verlust der Mobilität, bis sie eine Lähmung erreichen.

Die Ursache ist eine Mutation in dem Gen, das für das Enzym Superoxide Dismutase 1 (SOD1) kodiert. Dieses Gen hat eine grundlegende Funktion für das Überleben von Zellen, nämlich die Entfernung von freien Radikalen aus Sauerstoff. Die Gefahr von Radikalen besteht darin, dass sie die Ladung im Zytoplasma aus dem Gleichgewicht bringen, was schließlich zu Funktionsstörungen der Zellen und zum Tod führt.

In einem Experiment mit Mäusen mit einer mutierten Variante des SOD1-Gens wurde beobachtet, wie sie die ALS-Krankheit entwickeln. Wenn die Mutation in den Motoneuronen verhindert wurde, blieben die Mäuse gesund. Die Überraschung erschien bei der Kontrollgruppe, bei der nur die Motoneuronen die Mutation zeigten. Die Theorie besagt, dass bei diesen Mäusen die Motoneurone sterben und die Krankheit erzeugen würden. Dies geschah jedoch nicht und zu aller Überraschung waren die Mäuse anscheinend gesund. Die Schlussfolgerung ist das Die Zellen in der Nähe der Motoneuronen (Glia) hatten einen Mechanismus, der mit dem SOD1 assoziiert war das verhindert die Neurodegeneration.

Die Lebensretter der Neuronen waren insbesondere die Astrozyten. Wenn gesunde, in Plaque gewachsene Motoneurone mit Astrozyten verbunden waren, denen SOD1 fehlt, sterben sie. Die Schlussfolgerung daraus ist, dass die mutierten Astrozyten irgendeine Art von toxischen Substanzen für Motoneurone freisetzen, was erklärt, warum nur diese Arten von Neuronen bei der Entwicklung der Krankheit sterben. Natürlich ist der Giftstoff immer noch ein Rätsel und Gegenstand der Untersuchung.

4. Chronische Schmerzen

Chronischer Schmerz ist eine Erkrankung, bei der dauerhaft Die Schmerzzellen werden aktiv gehalten, ohne dass ihre Stimulation dadurch beschädigt wird. Chronische Schmerzen entwickeln sich, wenn sich der ZNS-Schmerzkreislauf nach einer Verletzung oder Krankheit geändert hat.

Linda Watkins, eine Schmerzforscherin an der University of Colorado, vermutete, dass Mikroglia an chronischen Schmerzen beteiligt sein könnten, indem sie Zytokine freisetzen kann, eine Substanz, die in einer Entzündungsreaktion ausgeschieden wird und Schmerzen aktiviert.

Um zu überprüfen, ob er Recht hatte, führte er einen Test an Ratten mit chronischen Schmerzen durch, die durch eine Schädigung der Wirbelsäule verursacht wurden. Diese erhielten Minocyclin, das gegen Mikroglia gerichtet ist, seine Aktivierung verhindert und folglich keine Zytokine freisetzt.. Das Ergebnis war unmittelbar und die Ratten leiden nicht mehr unter Schmerzen.

Dieselbe Arbeitsgruppe fand den Mechanismus, mit dem die Mikroglia erkennt, wenn ein Bereich beschädigt ist. Beschädigte Neuronen setzen eine als Fraktalkin bekannte Substanz frei, diese Mikroglia erkennt sekretierende Zytokine und verteidigt sie. Das Problem chronischer Schmerzen besteht darin, dass die Mikroglia aus irgendeinem Grund die Freisetzung von Zytokinen nicht aufhört und ständig die Erzeugung des Schmerzempfindens stimuliert, obwohl es keinen Schaden mehr gibt.

5. Alzheimer

Alzheimer ist eine Krankheit, die zerstört Neuronen und deren Kommunikation, wodurch ein Gedächtnisverlust entsteht. Ein Zeichen dieser Krankheit in der Anatomie des Gehirns ist das Erscheinung seniler Plaques in verschiedenen Regionen des Gehirns. Diese Plaques sind ein Aggregat eines Proteins, das als Beta-Amyloid bezeichnet wird und für Neuronen toxisch ist.

Wer diese toxische Anhäufung erzeugt, sind die Astrozyten. Diese Art von Gliazellen kann das beta-Amyloid-Peptid erzeugen, da es seinen Vorläufer, das Amyloid Precursor Protein (APP), verarbeiten kann. Der Grund dafür ist noch nicht klar.

Ein anderes Zeichen ist das um die Platten herum Es wird eine große Menge Mikroglia beobachtet, die bei einem Versuch, das Gewebe zu verteidigen, gruppiert wird gegen die Anhäufung von Beta-Amyloid und die Freisetzung toxischer Substanzen (wie Zytokine, Chemokine oder reaktiver Sauerstoff) zu kämpfen, die, anstatt zu helfen, den Tod von Neuronen fördern, da sie für sie toxisch sind. Darüber hinaus haben sie keine Auswirkungen auf Altersplättchen.