Vai trò của glia trong bệnh thần kinh

Vì niềm tin rằng các tế bào thần kinh đệm chỉ tồn tại để hỗ trợ cấu trúc cho các tế bào thần kinh, Càng ngày người ta càng phát hiện ra rằng các yếu tố siêu nhỏ này rất liên quan đến hoạt động chính xác của hệ thần kinh. Trong số các chức năng thông thường được thực hiện bởi glia, chúng tôi tìm thấy sự bảo vệ chống lại thiệt hại và kẻ xâm lược, dinh dưỡng của các tế bào thần kinh hoặc cải thiện xung điện, có nghĩa là chúng không chỉ là sự hỗ trợ đơn giản trong việc phát triển các tế bào thần kinh đó và như đã nghĩ trong quá khứ.

Từ nghiên cứu ngày càng tăng về glia, chúng tôi cũng xem xét cách các tế bào này (đại diện cho hầu hết các thành phần của não) có liên quan đến các bệnh và rối loạn thần kinh, điều mà cho đến nay chỉ được thực hiện trong cuộc điều tra các loại tế bào thần kinh khác nhau.

Điều quan trọng là phải hiểu mức độ mà neuroglia can thiệp vào các quá trình này, vì đây có thể là một trong những con đường để tìm ra phương pháp chữa trị trong tương lai.

Đánh giá nhanh: glia là gì?

Trong hệ thống thần kinh trung ương (CNS), chúng tôi tìm thấy ba lớp chính của tế bào thần kinh đệm: các oligodendrocytes, chịu trách nhiệm đặt vỏ myelin cho các tế bào thần kinh; microglia, có chức năng bảo vệ não; và tế bào hình sao, có vô số chức năng để giúp tế bào thần kinh.

Không giống như SNC, trong Hệ thống thần kinh ngoại biên (SNP) chỉ có một loại tế bào thần kinh chính được tìm thấy, các tế bào SchWann, được chia thành ba. Chủ yếu, họ chịu trách nhiệm tạo ra lớp myelin trong sợi trục thần kinh.

• Để biết thêm về chủ đề này, bạn có thể tham khảo bài viết này: "Tế bào thần kinh đệm: nhiều hơn keo của tế bào thần kinh"

Bệnh và rối loạn liên quan đến glia

Hiện tại, Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy neuroglia đóng vai trò trong các bệnh ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương, cả tốt lẫn xấu. Ở đây tôi trình bày một danh sách nhỏ về chúng, bao gồm các loại bệnh khác nhau, trong đó tôi nhận xét hàm ý (ngày nay được biết đến) của các tế bào thần kinh đệm trong chúng. Có khả năng nhiều chi tiết sẽ được phát hiện trong tương lai.

1. tê liệt tạm thời và vĩnh viễn

Một tê liệt phải chịu khi kết nối giữa một tế bào thần kinh theo sau bởi các tế bào thần kinh bị mất, bởi vì "lộ trình giao tiếp" của anh đã bị phá vỡ. Về nguyên tắc, glia có thể giải phóng các chất được gọi là neurotrophs thúc đẩy tăng trưởng tế bào thần kinh. Như nó xảy ra trong SNP, điều này cho phép phục hồi khả năng di động theo thời gian. Nhưng đây không phải là trường hợp của CNS, bị tê liệt vĩnh viễn.

Để chứng minh rằng glia có liên quan đến việc không phục hồi, vì đó là điều duy nhất phân biệt sự thay đổi thần kinh này khi nó xảy ra ở SNP hoặc trong CNS, Albert J. Aguayo, vào những năm 1980, đã thực hiện một thí nghiệm trong đó những con chuột bị tổn thương tủy sống (nghĩa là bị tê liệt), họ đã được cấy ghép mô thần kinh thần kinh về phía khu vực bị ảnh hưởng. Kết quả là trong hai tháng, chuột quay trở lại di chuyển với sự tự nhiên hoàn toàn.

Trong các cuộc điều tra tiếp theo, người ta đã phát hiện ra rằng có một tổng số các yếu tố không cho phép khôi phục hoàn toàn kết nối. Một trong số đó là myelin mà họ sản xuất các oligodendrocytes, khi hình thành vỏ bọc, ngăn chặn sự phát triển của tế bào thần kinh. Mục tiêu của quá trình này hiện chưa rõ. Một yếu tố khác là sự dư thừa thiệt hại do microglia tạo ra, vì các chất được giải phóng để bảo vệ hệ thống cũng có hại cho tế bào thần kinh.

2. Bệnh Creutzfeldt-Jakob

Bệnh thoái hóa thần kinh này là do nhiễm prion, một loại protein bất thường đã giành được quyền tự chủ. Một cái tên khác nhận được là bệnh não xốp, vì não của những người bị ảnh hưởng kết thúc đầy lỗ hổng, cho cảm giác của một miếng bọt biển. Một trong những biến thể của nó đã gây ra một cảnh báo về sức khỏe vào những năm 1990, được gọi là bệnh bò điên.

Truyền qua nếu ăn vào, prion có khả năng vượt qua hàng rào máu não chọn lọc và trú ngụ trong não. Trong CNS, nó lây nhiễm tế bào thần kinh cũng như tế bào hình sao và microglia, sao chép và tiêu diệt tế bào và tạo ra ngày càng nhiều prion.

Tôi đã không quên các oligodendrocytes, và dường như Loại glia này chống nhiễm trùng bởi prion, nhưng không chịu được thiệt hại oxy hóa xuất hiện như một phần của cuộc đấu tranh mà microglia thực hiện trong nỗ lực bảo vệ các tế bào thần kinh. Năm 2005, người ta đã báo cáo rằng protein ở trạng thái bình thường tạo ra prion được tìm thấy trong myelin của CNS, mặc dù không biết nó có chức năng gì trong đó.

3. Bệnh xơ cứng teo cơ bên trái (ALS)

ALS là một bệnh thoái hóa ảnh hưởng đến các tế bào thần kinh vận động, rằng từng chút một họ mất chức năng, gây mất khả năng vận động cho đến khi họ bị tê liệt.

Nguyên nhân là do đột biến gen mã hóa enzyme Superoxide Dismutase 1 (SOD1), có chức năng cơ bản cho sự sống của các tế bào, đó là loại bỏ các gốc tự do khỏi oxy. Sự nguy hiểm của các gốc tự do là chúng làm mất cân bằng điện tích trong tế bào chất, cuối cùng dẫn đến trục trặc tế bào và tử vong.

Trong một thí nghiệm với những con chuột có biến thể đột biến gen SOD1, người ta đã thấy chúng phát triển bệnh ALS như thế nào. Nếu ngăn chặn sự đột biến của các tế bào thần kinh vận động, những con chuột vẫn khỏe mạnh. Sự bất ngờ xuất hiện cùng với nhóm kiểm soát, nơi chỉ có các motoneuron cho thấy sự đột biến. Lý thuyết chỉ ra rằng ở những con chuột này, motoneuron sẽ chết và sinh ra bệnh. Nhưng điều này đã không xảy ra, và trước sự ngạc nhiên của mọi người, những con chuột rõ ràng khỏe mạnh. Kết luận là các tế bào gần tế bào thần kinh vận động (glia) có một số cơ chế liên quan đến SOD1 ngăn ngừa thoái hóa thần kinh.

Cụ thể, phao cứu sinh của các tế bào thần kinh là tế bào hình sao. Nếu motoneuron khỏe mạnh phát triển trong mảng bám có liên quan đến tế bào hình sao bị thiếu SOD1, thì chúng sẽ chết. Kết luận được rút ra là các tế bào hình sao bị đột biến giải phóng một số loại chất độc cho tế bào thần kinh vận động, giải thích tại sao chỉ có những loại tế bào thần kinh này chết trong sự phát triển của bệnh. Tất nhiên, tác nhân độc hại vẫn là một bí ẩn và đối tượng điều tra.

4. Đau mãn tính

Đau mãn tính là một rối loạn trong đó vĩnh viễn các tế bào đau được duy trì hoạt động, không có bất kỳ thiệt hại nào gây ra sự kích thích của chúng. Cơn đau mãn tính xuất hiện khi có sự thay đổi trong mạch đau CNS sau chấn thương hoặc bệnh tật.

Linda Watkins, một nhà nghiên cứu về cơn đau tại Đại học Colorado, đã nghi ngờ rằng microglia có thể liên quan đến cơn đau mãn tính bằng cách có thể giải phóng cytokine, một chất được tiết ra trong phản ứng viêm và kích hoạt cơn đau.

Để kiểm tra xem anh ta có đúng không, anh ta đã thực hiện một thử nghiệm trên những con chuột bị đau mãn tính do tổn thương cột sống. Chúng được quản lý minocycline, nhắm vào microglia, ngăn chặn sự kích hoạt của nó và do đó, không giải phóng các cytokine.. Kết quả là ngay lập tức, và những con chuột ngừng đau đớn.

Nhóm nghiên cứu tương tự đã tìm thấy cơ chế mà microglia nhận ra khi một khu vực bị hư hại. Các tế bào thần kinh bị hư hại giải phóng một chất gọi là fractalkine, microglia nhận ra và bảo vệ các cytokine tiết ra. Vấn đề của đau mãn tính là vì một số lý do, microglia không ngừng giải phóng các cytokine, liên tục kích thích sản xuất cảm giác đau, mặc dù không có thêm thiệt hại.

5. Bệnh Alzheimer

Bệnh Alzheimer là một căn bệnh mà phá hủy tế bào thần kinh và giao tiếp của chúng, gây mất trí nhớ. Một dấu hiệu của bệnh này trên giải phẫu của não là sự xuất hiện của các mảng già ở các vùng khác nhau của não. Những mảng bám này là tập hợp của một protein gọi là beta-amyloid, gây độc cho tế bào thần kinh.

Ai tạo ra sự tích lũy độc hại này là tế bào hình sao. Loại glia này có khả năng tạo ra peptide beta-amyloid, vì nó có thể xử lý tiền chất của nó, Protein tiền chất Amyloid (PPA). Lý do cho điều này xảy ra vẫn chưa rõ ràng.

Một dấu hiệu khác là xung quanh các tấm một lượng lớn microglia được quan sát thấy, trong nỗ lực bảo vệ mô, được nhóm lại để chống lại sự tích tụ beta-amyloid và giải phóng các chất độc hại (như cytokine, chemokine hoặc oxy phản ứng), thay vì giúp, thúc đẩy cái chết của các tế bào thần kinh, vì nó gây độc cho chúng. Ngoài ra, chúng không có tác dụng đối với mảng bám già.