GLIAZELLEN: FUNKTIONEN, TYPEN UND KRANKHEITEN - GEOGRAFÍA - 2025

Die Gliazellen unterstützen Zellen, die Neuronen schützen und zusammenhalten. Der Satz von Gliazellen wird Glia oder Neuroglia genannt. Der Begriff "Glia" kommt aus dem Griechischen und bedeutet "Kleber", deshalb werden sie manchmal als "nervöser Kleber" bezeichnet.

Gliazellen wachsen nach der Geburt weiter und mit zunehmendem Alter nimmt ihre Anzahl ab. Tatsächlich durchlaufen Gliazellen mehr Veränderungen als Neuronen. In unserem Gehirn gibt es mehr Gliazellen als Neuronen.

Insbesondere transformieren einige Gliazellen ihre Genexpressionsmuster mit dem Alter. Zum Beispiel, welche Gene ein- oder ausgeschaltet werden, wenn Sie 80 Jahre alt sind. Sie verändern sich hauptsächlich in Hirnregionen wie dem Hippocampus (Gedächtnis) und der Substantia Nigra (Bewegung). Sogar die Anzahl der Gliazellen in jeder Person kann verwendet werden, um ihr Alter abzuleiten.

Der Hauptunterschied zwischen Neuronen und Gliazellen besteht darin, dass letztere nicht direkt an Synapsen und elektrischen Signalen beteiligt sind. Sie sind auch kleiner als Neuronen und haben keine Axone oder Dendriten.

Neuronen haben einen sehr hohen Stoffwechsel, können aber keine Nährstoffe speichern. Deshalb brauchen sie eine konstante Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen. Dies ist eine der Funktionen, die von Gliazellen ausgeführt werden. Ohne sie würden unsere Neuronen sterben.

Studien in der Geschichte haben sich praktisch ausschließlich auf Neuronen konzentriert. Gliazellen haben jedoch viele wichtige Funktionen, die bisher unbekannt waren. Beispielsweise wurde kürzlich festgestellt, dass sie an der Kommunikation zwischen Gehirnzellen, Blutfluss und Intelligenz beteiligt sind.

Es gibt jedoch viel zu entdecken über Gliazellen, da sie viele Substanzen freisetzen, deren Funktionen noch nicht bekannt sind und mit verschiedenen neurologischen Pathologien in Zusammenhang zu stehen scheinen.

Eigenschaften

Die Hauptfunktionen von Gliazellen sind wie folgt:

Sie verbessern neuronale Synapsen (Verbindungen)

Bestimmte Studien haben gezeigt, dass Neuronen und ihre Verbindungen versagen, wenn keine Gliazellen vorhanden sind. Beispielsweise wurde in einer Nagetierstudie festgestellt, dass Neuronen allein nur sehr wenige Synapsen bilden.

Wenn sie jedoch eine Klasse von Gliazellen hinzufügten, die Astrozyten genannt wurden, stieg die Anzahl der Synapsen dramatisch an und die synaptische Aktivität stieg um das Zehnfache.

Sie haben auch entdeckt, dass Astrozyten eine als Thrombospondin bekannte Substanz freisetzen, die die Bildung neuronaler Synapsen erleichtert.

Sie tragen zum neuronalen Beschneiden bei

Wenn sich unser Nervensystem entwickelt, entstehen überschüssige Neuronen und Verbindungen (Synapsen). In einem späteren Entwicklungsstadium werden übrig gebliebene Neuronen und Verbindungen abgeschnitten, was als neuronales Beschneiden bekannt ist.

Gliazellen scheinen diese Aufgabe in Verbindung mit dem Immunsystem zu stimulieren. Es ist wahr, dass bei einigen neurodegenerativen Erkrankungen aufgrund der abnormalen Funktionen der Glia ein pathologischer Schnitt auftritt. Dies tritt beispielsweise bei der Alzheimer-Krankheit auf.

Sie nehmen am Lernen teil

Einige Gliazellen bedecken die Axone und bilden eine Substanz namens Myelin. Myelin ist ein Isolator, der Nervenimpulse schneller laufen lässt.

In einer Umgebung, in der das Lernen stimuliert wird, steigt der Myelinisierungsgrad von Neuronen. Daher kann gesagt werden, dass Gliazellen das Lernen fördern.

Andere Funktionen

- Halten Sie das Zentralnervensystem angeschlossen. Diese Zellen befinden sich um Neuronen herum und halten sie an Ort und Stelle.

- Gliazellen schwächen die physikalischen und chemischen Auswirkungen ab, die der Rest des Körpers auf Neuronen haben kann.

- Sie steuern den Fluss von Nährstoffen und anderen Chemikalien, die Neuronen benötigen, um Signale miteinander auszutauschen.

- Sie isolieren einige Neuronen von anderen und verhindern so, dass sich neuronale Botschaften vermischen.

- Sie eliminieren und neutralisieren die Verschwendung von Neuronen, die gestorben sind.

Gliazellen

Die vier verschiedenen Arten von Gliazellen im Zentralnervensystem: Ependymzellen (hellrosa), Astrozyten (grün), Mikrogliazellen (rot) und Oligodendrozyten (hellblau). Quelle: Grafik von Holly Fischer / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Es gibt drei Arten von Gliazellen im adulten Zentralnervensystem. Dies sind: Astrozyten, Oligodendrozyten und Mikrogliazellen. Jeder von ihnen wird unten beschrieben.

Astrozyten

Faserastrozyten

Astrozyten bedeutet "sternförmige Zelle". Sie kommen im Gehirn und im Rückenmark vor. Seine Hauptfunktion besteht darin, auf verschiedene Weise eine geeignete chemische Umgebung für den Austausch von Informationen durch Neuronen aufrechtzuerhalten.

Darüber hinaus unterstützen Astrozyten (auch Astrogliazyten genannt) Neuronen und entfernen Abfälle aus dem Gehirn. Sie dienen auch dazu, die chemische Zusammensetzung der Flüssigkeit zu regulieren, die Neuronen (extrazelluläre Flüssigkeit) umgibt und Substanzen absorbiert oder freisetzt.

Eine weitere Funktion von Astrozyten besteht darin, Neuronen zu füttern. Einige Prozesse von Astrozyten (die wir als Arme des Sterns bezeichnen können) wickeln sich um Blutgefäße, während andere sich um bestimmte Bereiche von Neuronen wickeln.

Diese Zellen können sich im gesamten Zentralnervensystem bewegen und seine als Pseudopoden ("falsche Füße") bezeichneten Prozesse ausdehnen und zurückziehen. Sie reisen ähnlich wie Amöben. Wenn sie Trümmer von einem Neuron finden, verschlingen sie sie und verdauen sie. Dieser Vorgang wird als Phagozytose bezeichnet.

Wenn eine große Menge beschädigten Gewebes zerstört werden muss, vermehren sich diese Zellen und produzieren genug neue Zellen, um das Ziel zu erreichen. Sobald dieses Gewebe gereinigt ist, nehmen die Astrozyten den leeren Raum ein, der als Gitter gebildet wird. Außerdem bildet eine bestimmte Klasse von Astrozyten Narbengewebe, das den Bereich versiegelt.

Oligodendrozyten

Neuronales Zelldiagramm mit Oligodendrozyten und Myelinscheide. Quelle: Andrew c

Diese Art von Gliazellen unterstützt die Prozesse von Neuronen (Axonen) und produziert Myelin. Myelin ist eine Substanz, die die Axone bedeckt und isoliert. Somit wird verhindert, dass sich die Informationen auf nahegelegene Neuronen ausbreiten.

Myelin hilft Nervenimpulsen, schneller durch das Axon zu wandern. Nicht alle Axone sind mit Myelin bedeckt.

Ein myelinisiertes Axon ähnelt einer Kette aus länglichen Perlen, da das Myelin nicht kontinuierlich verteilt ist. Vielmehr ist es in eine Reihe von Segmenten mit nicht abgedeckten Teilen zwischen ihnen verteilt.

Ein einzelner Oligodendrozyt kann bis zu 50 Myelinsegmente produzieren. Wenn sich unser Zentralnervensystem entwickelt, produzieren die Oligodendrozyten Verlängerungen, die sich anschließend wiederholt um ein Stück Axon wickeln und so die Myelinschichten produzieren.

Die nichtmyelinisierten Teile eines Axons werden nach ihrem Entdecker Ranvier-Knötchen genannt.

Mikrogliazellen oder Mikrogliozyten

Mikrogliazellen. Quelle: Kein maschinenlesbarer Autor angegeben. GrzegorzWicher ~ commonswiki angenommen (basierend auf urheberrechtlichen Ansprüchen). / Public Domain

Sie sind die kleinsten Gliazellen. Sie können auch als Phagozyten wirken, dh neuronale Abfälle aufnehmen und zerstören. Eine weitere Funktion, die sie entwickeln, ist der Schutz des Gehirns vor äußeren Mikroorganismen.

Somit spielt es eine wichtige Rolle als Bestandteil des Immunsystems. Diese sind für die Entzündungsreaktionen verantwortlich, die als Reaktion auf eine Hirnverletzung auftreten.

Ependymzellen

Es sind Zellen, die die mit Liquor cerebrospinalis gefüllten Ventrikel des Gehirns und den zentralen Kanal des Rückenmarks auskleiden. Sie haben eine zylindrische Form, ähnlich der von Schleimhautepithelzellen.

Krankheiten, die Gliazellen betreffen

Es gibt mehrere neurologische Erkrankungen, die eine Schädigung dieser Zellen zeigen. Glia wurde mit Störungen wie Legasthenie, Stottern, Autismus, Epilepsie, Schlafstörungen oder chronischen Schmerzen in Verbindung gebracht. Neben neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer oder Multipler Sklerose.

Einige von ihnen werden unten beschrieben:

Multiple Sklerose

Es ist eine neurodegenerative Erkrankung, bei der das Immunsystem des Patienten fälschlicherweise die Myelinscheiden in einem bestimmten Bereich angreift.

Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

Bei dieser Krankheit kommt es zu einer fortschreitenden Zerstörung von Motoneuronen, was zu Muskelschwäche, Problemen beim Sprechen, Schlucken und Atmen führt.

Es scheint, dass einer der Faktoren, die am Ursprung dieser Krankheit beteiligt sind, die Zerstörung von Gliazellen ist, die Motoneuronen umgeben. Dies kann erklären, warum die Degeneration in einem Bereich beginnt und sich auf benachbarte Bereiche ausbreitet.

Alzheimer Erkrankung

Es ist eine neurodegenerative Störung, die durch allgemeine kognitive Beeinträchtigungen, hauptsächlich Gedächtnisdefizite, gekennzeichnet ist. Mehrere Untersuchungen legen nahe, dass Gliazellen eine wichtige Rolle bei der Entstehung dieser Krankheit spielen können.

Es scheint, dass Veränderungen in der Morphologie und den Funktionen von Gliazellen auftreten. Astrozyten und Mikroglia erfüllen ihre neuroprotektiven Funktionen nicht mehr. Somit bleiben die Neuronen oxidativem Stress und Exzitotoxizität ausgesetzt.

Parkinson-Krankheit

Diese Krankheit ist durch motorische Probleme aufgrund einer Degeneration von Neuronen gekennzeichnet, die Dopamin auf Bereiche der motorischen Kontrolle wie die Substantia nigra übertragen.

Es scheint, dass dieser Verlust mit einer Glia-Reaktion verbunden ist, insbesondere in den Mikroglia von Astrozyten.

Autismus-Spektrum-Störungen

Es scheint, dass das Gehirn von Kindern mit Autismus größer ist als das von gesunden Kindern. Es wurde festgestellt, dass diese Kinder in einigen Bereichen des Gehirns mehr Neuronen haben. Sie haben auch mehr Gliazellen, was sich in den typischen Symptomen dieser Störungen widerspiegeln kann.

Es scheint auch eine Fehlfunktion der Mikroglia zu geben. Infolgedessen leiden diese Patienten an einer Neuroinflammation in verschiedenen Teilen des Gehirns. Dies führt zum Verlust synaptischer Verbindungen und zum neuronalen Tod. Möglicherweise besteht aus diesem Grund bei diesen Patienten eine geringere Konnektivität als normal.

Affektive Störungen

In anderen Studien wurde eine Verringerung der Anzahl der Gliazellen mit verschiedenen Störungen in Verbindung gebracht. Zum Beispiel zeigten Öngur, Drevets und Price (1998), dass die Gliazellen im Gehirn von Patienten mit affektiven Störungen um 24% reduziert waren.

Insbesondere im präfrontalen Kortex bei Patienten mit schwerer Depression ist dieser Verlust bei Patienten mit bipolarer Störung stärker ausgeprägt. Diese Autoren schlagen vor, dass der Verlust von Gliazellen der Grund für die verringerte Aktivität in diesem Bereich sein könnte.

Es gibt viel mehr Zustände, an denen Gliazellen beteiligt sind. Weitere Forschungen sind derzeit im Gange, um die genaue Rolle bei mehreren Krankheiten, vor allem bei neurodegenerativen Erkrankungen, zu bestimmen.

Verweise

1. Barres, BA (2008). Das Geheimnis und die Magie von Glia: eine Perspektive auf ihre Rolle bei Gesundheit und Krankheit. Neuron, 60 (3), 430 & ndash; 440.
2. Carlson, NR (2006). Physiologie des Verhaltens 8. Aufl. Madrid: Pearson.
3. D. Dzamba, L. Harantova, O. Butenko & M. Anderova (2016). Gliazellen - Die Schlüsselelemente der Alzheimer-Krankheit. Current Alzheimer Research, 13 (8), 894-911.
4. Glia: die anderen Gehirnzellen. (2010, 15. September). Von Brainfacts abgerufen: brainfacts.org.
5. Kettenmann, H. & Verkhratsky, A. (2008). Neuroglia: die 150 Jahre danach. Trends in den Neurowissenschaften, 31 (12), 653.
6. Óngür, D., Drevets, WC und Price, JL Glia-Reduktion im subgenuellen präfrontalen Kortex bei Stimmungsstörungen. Verfahren der National Academy of Science, USA, 1998, 95, 13290-13295.
7. Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D. et al., Herausgeber (2001). Neurowissenschaften. 2. Auflage. Sunderland (MA): Sinauer Associates.