Глиальные клетки

Глиальные клетки расположены в нервной системе и структурно и функционально отделены от нервных клеток. Согласно недавним открытиям, они играют важную роль в обработке информации в головном мозге и во всей нервной системе. Многие неврологические заболевания возникают из-за патологических изменений глиальных клеток.

Что такое глиальные клетки?

Помимо нервных клеток, в структуру нервной системы вовлечены глиальные клетки. Они воплощают в себе множество различных типов клеток, которые структурно и функционально отличаются друг от друга. Рудольф Вирхов, первооткрыватель глиальных клеток, видел в них своего рода клей, скрепляющий нервные клетки в нервной ткани. Поэтому он дал им название глиальные клетки, корень слова «Глия» происходит от греческого слова «глиокитой», обозначающего клей.

До недавнего времени их важность для функционирования нервной системы недооценивалась. Согласно результатам последних исследований, глиальные клетки очень активно вмешиваются в процесс обработки информации. У людей примерно в десять раз больше глиальных клеток, чем нервных. Оказалось даже, что соотношение глиальных и нервных клеток имеет решающее значение для скорости передачи нервных стимулов и, следовательно, также для мыслительных процессов. Чем больше глиальных клеток, тем быстрее обрабатывается информация.

Анатомия и строение

Глиальные клетки можно условно разделить на три функционально и структурно различных типа клеток. Так называемые астроциты составляют основную часть мозга. Мозг состоит примерно на 80 процентов из астроцитов. Эти клетки имеют звездообразную структуру и предпочтительно расположены в точках контакта (синапсах) нервных клеток.

Другая группа глиальных клеток - олигодендроциты. Они окружают аксоны (нервные отростки), которые соединяют отдельные нервные клетки (нейроны) друг с другом. Астроциты и олигодендроциты также известны как клетки макроглии. Помимо клеток макроглии, существуют также клетки микроглии. Они везде в мозгу. В то время как клетки макроглии происходят из эктодермального зародышевого слоя (внешнего слоя эмбриобласта), клетки микроглии происходят из мезодермы. Так называемые шванновские клетки играют роль в периферической нервной системе.

Шванновские клетки также имеют эктодермальное происхождение и выполняют функции, аналогичные функциям олигодендроцитов в головном мозге. Здесь они также окружают аксоны и снабжают их. Есть и особые формы. Так называемые опорные клетки Мюллера - это астроциты сетчатки. Есть также клетки гипофиза, которые представляют собой глиальные клетки задней доли гипофиза. HHL состоит из 25-30 процентов клеток гипофиза. Их функция еще полностью не выяснена.

Функции и задачи

В целом глиальные клетки выполняют множество функций. Астроциты или астроглия представляют собой большинство глиальных клеток, присутствующих в нервной системе. Они играют важную роль в регуляции жидкости в головном мозге. Они также обеспечивают поддержание баланса калия. Ионы калия, высвобождаемые во время передачи стимулов, поглощаются астроцитами, одновременно регулируя внеклеточный баланс pH в головном мозге.

Астроциты имеют особое значение, когда речь идет об участии в обработке церебральной информации. Они содержат в своих пузырьках глутамат нейротрансмиттера, который при высвобождении активирует соседние нейроны. Астроциты обеспечивают передачу сигналов на большие расстояния в организме и в то же время дальнейшую обработку для других нейронов. Таким образом, вы дифференцируете значение отдельных фрагментов информации. Помимо модерирования информации, они также определяют, куда ее следует направить. Таким образом, они несут ответственность за постоянное построение и реструктуризацию информационной сети в мозгу. Без астроцитов передача информации была бы очень сложной.

Процесс обучения и, следовательно, развитие интеллекта возможен только благодаря сложному взаимодействию астроцитов и нейронов. Олигодендроциты, в свою очередь, образуют миелин вокруг нервных тяжей. Чем больше сформировано определенных информационных цепей, тем толще нервные цепочки и тем больше требуется миелина. Третий тип глиальных клеток, микроглиальные клетки, аналогично реагируют макрофагами иммунной системы на патогены, токсины и мертвые клетки в головном мозге. Поскольку антитела не могут проникнуть в мозг через гематоэнцефалический барьер, эту задачу берут на себя клетки микроглии. Клетки микроглии делятся на покоящиеся и активные клетки.

Покоящиеся клетки следят за процессами в окружающей их среде. Если их беспокоят травмы или инфекции, они свободно передвигаются, мигрируют, как амебы, в подходящее место и начинают свою функцию защиты и очистки. В целом, становится все более очевидным, что глиальные клетки не только выполняют вспомогательные функции, но также в значительной степени отвечают за работу мозга и нервной системы.

болезни

В этом контексте также растет понимание важности глиальных клеток для здоровья. При многих неврологических заболеваниях наблюдаются заметные изменения внутри глиальных клеток. Например, шизофрения часто возникает в подростковом возрасте, когда не все аксоны покрыты миелином.

У соответствующих пациентов обнаруживается очень мало олигодендроцитов, ответственных за накопление миелина. Возможно, что некоторые гены, важные для структуры миелина, были изменены. При рассеянном склерозе во многих случаях разрушается миелиновая оболочка. Обнаженные нервные отростки больше не могут передавать сигналы, а оторванные нейроны погибают.

Наследственная лейкодистрофия - это прогрессирующее разрушение белого вещества нервной системы. Миелин, окружающий нервы, разрушается. Результат - массивное повреждение нервов. Пострадавшие страдают двигательными и другими неврологическими расстройствами. В конце концов, некоторые опухоли головного мозга возникают в результате неконтролируемого роста глиальных клеток.