Vad är glialceller och vad gör de?

Du har sannolikt hört talas om hjärnans gråa materia, som består av celler som kallas neuroner, men en mindre känd typ av hjärnceller är det som utgör den vita substansen. Dessa kallas gliaceller.

Ursprungligen trodde man att gliaceller - även kallade glia eller neuroglia - bara skulle ge strukturellt stöd. Ordet glia betyder bokstavligen "neuralt lim".

Relativt senaste upptäckter har avslöjat att de utför alla typer av funktioner i hjärnan och nerverna som löper genom hela kroppen. Som ett resultat har forskningen exploderat och vi har lärt oss volymer om dem. Det finns fortfarande mycket mer att lära sig.

Typer av glialceller

I första hand ger gliaceller stöd för nervcellerna. Tänk på dem som en sekretariatspool för ditt nervsystem, plus vaktmästaren och underhållspersonalen. De kanske inte gör de stora jobben, men utan dem skulle de stora jobben aldrig bli klara.

Gliaceller finns i flera former, som alla utför specifika funktioner som håller hjärnan korrekt - eller inte, om du har en sjukdom som påverkar dessa viktiga celler.

Ditt centrala nervsystem (CNS) består av din hjärna och nerverna i ryggraden.

Fem typer som finns i ditt CNS är:

• Astrocyter
• Oligodendrocyter
• Microglia
• Ependymala celler
• Radiell glia

Du har också gliaceller i ditt perifera nervsystem (PNS), som omfattar nerverna i dina extremiteter, bort från ryggraden. Två typer av gliaceller finns:

• Schwann-celler
• Satellitceller

Astrocyter

Den vanligaste typen av gliaceller i centrala nervsystemet är astrocyten, som också kallas astroglia. Den "astro" delen av namnet beror på det faktum att de ser ut som stjärnor, med projektioner som går ut överallt.

Vissa, kallade protoplasmiska astrocyter, har tjocka utsprång med många grenar. Andra, kallade fibrösa astrocyter, har långa, smala armar som förgrenas mindre ofta.

Den protoplasmiska typen finns vanligtvis bland nervceller i grå substans medan de fibrösa typiskt finns i vit substans. Trots dessa skillnader utför de liknande funktioner.

Astrocyter har flera viktiga jobb. Dessa inkluderar:

• Att bilda blod-hjärnbarriären (BBB): BBB är som ett strikt säkerhetssystem, som bara släpper in ämnen som ska vara i din hjärna och samtidigt håller ut saker som kan vara skadliga. Detta filtreringssystem är viktigt för att hålla din hjärna frisk.
• Reglerande neurotransmittorer: Neuroner kommunicerar via kemiska budbärare som kallas neurotransmittorer. När meddelandet har levererats förblir neurotransmittorer tills en astrocyt återvinner dem. Denna återupptagningsprocess är målet för många mediciner, inklusive antidepressiva medel.
• Rengöring: Astrocyter rensar också upp det som finns kvar när en neuron dör, liksom överskott av kaliumjoner, som är kemikalier som spelar en viktig roll i nervfunktionen.
• Reglera blodflödet till hjärnan: För att din hjärna ska kunna bearbeta information ordentligt behöver den en viss mängd blod som går till alla dess olika regioner. En aktiv region blir mer än en inaktiv region.
• Synkronisera aktiviteten hos axoner: Axoner är långa, trådliknande delar av nervceller och nervceller som leder elektricitet för att skicka meddelanden från en cell till en annan.
• Hjärnenergimetabolism och homeostas: Astrocyter reglerar ämnesomsättningen i hjärnan genom att lagra glukos från blodet och tillhandahålla detta som bränsle för neuroner. Detta är en av deras viktigaste roller.

Astrocyt dysfunktion har potentiellt kopplats till många neurodegenerativa sjukdomar, inklusive:

• Amyotrofisk lateral skleros (ALS eller Lou Gehrigs sjukdom)
• Huntingtons chorea
• Parkinsons sjukdom

Djurmodeller av astrocytrelaterad sjukdom hjälper forskare att lära sig mer om dem med hopp om att upptäcka nya behandlingsmöjligheter.

Oligodendrocyter

Oligodendrocyter kommer från neurala stamceller. Ordet består av grekiska termer som, tillsammans, betyder "celler med flera grenar." Deras huvudsyfte är att hjälpa information att gå snabbare längs axoner.

Oligodendrocyter ser ut som spikiga bollar. På spetsarna på deras spikar finns vita, glänsande membran som sveper runt axonerna på nervceller. Deras syfte är att bilda ett skyddande lager, som plastisoleringen på elektriska ledningar. Detta skyddande lager kallas myelinhöljet.

Höljet är dock inte kontinuerligt. Det finns ett gap mellan varje membran som kallas "Ranviers nod", och det är noden som hjälper elektriska signaler att spridas effektivt längs nervceller.

Signalen hoppar faktiskt från en nod till en annan, vilket ökar nervledningens hastighet samtidigt som den minskar hur mycket energi som krävs för att överföra den. Signaler längs myeliniserade nerver kan färdas så snabbt som 200 miles per sekund.

Vid födseln har du bara några myelinerade axoner, och mängden av dem fortsätter att växa tills du är ungefär 25 till 30 år gammal. Myelinisering tros spela en viktig roll i intelligens.Oligodendrocyter ger också stabilitet och bär energi från blodkroppar till axonerna.

Termen "myelinskida" kan vara bekant för dig på grund av dess samband med multipel skleros. I den sjukdomen tror man att kroppens immunsystem angriper myelinhylsorna, vilket leder till dysfunktion hos dessa nervceller och nedsatt hjärnfunktion. Ryggmärgsskador kan också orsaka skador på myelinmantlar.

Andra sjukdomar som tros vara associerade med oligodendrocyt dysfunktion inkluderar:

• Leukodystrofier
• Tumörer som kallas oligodendrogliomas
• Schizofreni
• Bipolär sjukdom

Viss forskning tyder på att oligodendrocyter kan skadas av neurotransmittorn glutamat, vilket bland annat stimulerar områden i din hjärna så att du kan fokusera och lära dig ny information. Men i höga nivåer anses glutamat vara ett "excitotoxin", vilket innebär att det kan överstimulera celler tills de dör.

Microglia

Som namnet antyder är mikroglia små gliaceller. De fungerar som hjärnans eget dedikerade immunsystem, vilket är nödvändigt eftersom BBB isolerar hjärnan från resten av din kropp.

Microglia är uppmärksamma på tecken på skada och sjukdom. När de upptäcker det laddar de in och tar hand om problemet - oavsett om det innebär att rensa bort döda celler eller bli av med ett toxin eller patogen.

När de svarar på en skada orsakar mikroglia inflammation som en del av läkningsprocessen. I vissa fall, till exempel Alzheimers sjukdom, kan de bli hyperaktiverade och orsaka för mycket inflammation. Det antas leda till amyloidplack och andra problem som är förknippade med sjukdomen.

Tillsammans med Alzheimers sjukdomar som kan vara kopplade till mikroglial dysfunktion inkluderar:

• Fibromyalgi
• Kronisk neuropatisk smärta
• Autismspektrum störningar
• Schizofreni

Microglia tros ha många jobb utöver det, inklusive roller i inlärningsassocierad plasticitet och vägledande hjärnans utveckling, där de har en viktig hushållsfunktion.

Våra hjärnor skapar många kopplingar mellan nervceller som gör att de kan skicka information fram och tillbaka. I själva verket skapar hjärnan mycket mer av dem än vi behöver, vilket inte är effektivt. Microglia upptäcker onödiga synapser och "beskär" dem, precis som en trädgårdsmästare beskär en rosenbuske för att hålla den frisk.

Mikroglialforskning har verkligen tagit fart de senaste åren, vilket har lett till en ständigt ökande förståelse för deras roller i både hälsa och sjukdomar i centrala nervsystemet.

Ependymala celler

Ependymala celler är främst kända för att bilda ett membran som kallas ependyma, vilket är ett tunt membran som kantar ryggmärgens centrala kanal och hjärnans ventriklar (passager). De skapar också cerebrospinalvätska och är involverade i BBB.

Ependymala celler är extremt små och raderar tätt tillsammans för att bilda membranet. Inuti kammarna har de cilia, som ser ut som små hårstrån, som vinkar fram och tillbaka för att få cerebrospinalvätskan att cirkulera.

Cerebrospinalvätska levererar näringsämnen till och eliminerar avfallsprodukter från hjärnan och ryggraden. Det fungerar också som en kudde och stötdämpare mellan din hjärna och skalle. Det är också viktigt för din hjärnas homeostas, vilket innebär att temperaturen regleras och andra funktioner som gör att den fungerar så bra som möjligt.

Radial Glia

Radiell glia tros vara en typ av stamceller, vilket innebär att de skapar andra celler. I hjärnan som utvecklas är de "föräldrar" till nervceller, astrocyter och oligodendrocyter.

När du var ett embryo gav de också ställningar för att utveckla nervceller tack vare långa fibrer som leder unga hjärnceller på plats när din hjärna bildas.

Deras roll som stamceller, särskilt som skapare av neuroner, gör dem till fokus för forskning om hur man kan reparera hjärnskador från sjukdom eller skada. Senare i livet spelar de också roller inom neuroplasticitet.

Schwann Cells

Schwann-celler är uppkallade efter fysiolog Theodor Schwann, som upptäckte dem. De fungerar mycket som oligodendrocyter genom att de tillhandahåller myelinmantlar för axoner, men de finns i det perifera nervsystemet (PNS) snarare än CNS.

I stället för att vara en central cell med membran-tippade armar, bildar Schwann-celler spiraler direkt runt axonen. Ranviers noder ligger mellan dem, precis som de gör mellan membranen hos oligodendrocyter, och de hjälper till med nervöverföring på samma sätt.

Schwann-celler är också en del av PNS: s immunsystem. När en nervcell skadas har de förmågan att i huvudsak äta nervens axoner och ge en skyddad väg för en ny axon att bildas.

Sjukdomar som involverar Schwann-celler inkluderar:

• Guillain-Barre syndrom
• Charcot-Marie-Tooth sjukdom
• Schwannomatosis
• Kronisk inflammatorisk demyeliniserande polyneuropati
• Spetälska

Vi har haft lite lovande forskning om transplantation av Schwann-celler för ryggmärgsskada och andra typer av perifer nervskada.

Schwann-celler är också inblandade i vissa former av kronisk smärta. Deras aktivering efter nervskada kan bidra till dysfunktion i en typ av nervfibrer som kallas nociceptorer, som känner av miljöfaktorer som värme och kyla.

Satellitceller

Satellitceller får sitt namn från hur de omger vissa nervceller, med flera satelliter som bildar en mantel runt den cellulära ytan. Vi börjar bara lära oss om dessa celler men många forskare tror att de liknar astrocyter.

Satellitceller finns i det perifera nervsystemet, dock i motsats till astrocyter, som finns i centrala nervsystemet. Satellitcells huvudsyfte verkar vara att reglera miljön runt nervcellerna och hålla kemikalier i balans.

Neuronerna som har satellitceller utgör gangila, som är kluster av nervceller i det autonoma nervsystemet och sensoriska systemet. Det autonoma nervsystemet reglerar dina inre organ, medan ditt sensoriska system är det som gör att du kan se, höra, lukta, röra, känna och smaka.

Satellitceller levererar näring till neuronet och absorberar tungmetalltoxiner, såsom kvicksilver och bly, för att hindra dem från att skada nervcellerna. Liksom mikroglia upptäcker och svarar satellitceller på skador och inflammation. Men deras roll i att reparera cellskador är ännu inte väl förstådd.

De tros också hjälpa till att transportera flera neurotransmittorer och andra ämnen, inklusive:

• Glutamat
• GABA
• Noradrenalin
• Adenosintrifosfat
• Ämne P
• Capsaicin
• Acetylkolin

Satellitceller är kopplade till kronisk smärta som involverar perifer vävnadsskada, nervskada och en systemisk höjning av smärta (hyperalgesi) som kan bero på kemoterapi.

Ett ord från Verywell

Mycket av det vi vet, tror eller misstänker om gliaceller är ny kunskap. Dessa celler hjälper oss att förstå hur hjärnan fungerar och vad som händer när saker inte fungerar som de ska.

Det är säkert att vi har mycket mer att lära oss om glia, och vi kommer sannolikt att få nya behandlingar för otaliga sjukdomar när vår kunskapspool växer.