Sie haben wahrscheinlich von der grauen Substanz des Gehirns gehört, die aus Zellen besteht, die als Neuronen bezeichnet werden, aber eine weniger bekannte Art von Gehirnzellen macht die weiße Substanz aus. Diese werden Gliazellen genannt.
Normalen / Getty ImagesUrsprünglich wurde angenommen, dass Gliazellen - auch Glia oder Neuroglia genannt - nur strukturelle Unterstützung bieten. Das Wort Glia bedeutet wörtlich "neuronaler Kleber".
Relativ neuere Entdeckungen haben gezeigt, dass sie alle Arten von Funktionen im Gehirn und in den Nerven erfüllen, die durch Ihren Körper laufen. Infolgedessen ist die Forschung explodiert und wir haben Bände darüber gelernt. Es bleibt noch viel zu lernen.
Arten von Gliazellen
In erster Linie unterstützen Gliazellen die Neuronen. Stellen Sie sich diese als Sekretariatspool für Ihr Nervensystem sowie für das Hausmeister- und Wartungspersonal vor. Sie erledigen vielleicht nicht die großen Aufgaben, aber ohne sie würden diese großen Aufgaben niemals erledigt werden.
Gliazellen gibt es in mehreren Formen, von denen jede bestimmte Funktionen erfüllt, die Ihr Gehirn in Ordnung halten - oder auch nicht, wenn Sie an einer Krankheit leiden, die diese wichtigen Zellen betrifft.
Ihr zentrales Nervensystem (ZNS) besteht aus Ihrem Gehirn und den Nerven Ihrer Wirbelsäule.
Fünf Arten, die in Ihrem ZNS vorhanden sind, sind:
- Astrozyten
- Oligodendrozyten
- Mikroglia
- Ependymzellen
- Radiale Glia
Sie haben auch Gliazellen in Ihrem peripheren Nervensystem (PNS), das die Nerven in Ihren Extremitäten außerhalb der Wirbelsäule umfasst. Es gibt zwei Arten von Gliazellen:
- Schwann-Zellen
- Satellitenzellen
Astrozyten
Die häufigste Art von Gliazellen im Zentralnervensystem ist der Astrozyt, der auch als Astroglia bezeichnet wird. Der "Astro" -Teil des Namens bezieht sich auf die Tatsache, dass sie wie Sterne aussehen und überall Projektionen ausgehen.
Einige, protoplasmatische Astrozyten genannt, haben dicke Vorsprünge mit vielen Ästen. Andere, faserige Astrozyten genannt, haben lange, schlanke Arme, die sich weniger häufig verzweigen.
Der protoplasmatische Typ findet sich im Allgemeinen unter Neuronen in der grauen Substanz, während die faserigen typischerweise in der weißen Substanz gefunden werden. Trotz dieser Unterschiede erfüllen sie ähnliche Funktionen.
Astrozyten haben mehrere wichtige Aufgaben. Diese schließen ein:
- Bildung der Blut-Hirn-Schranke (BBB): Die BBB ist wie ein strenges Sicherheitssystem, das nur Substanzen einlässt, die sich in Ihrem Gehirn befinden sollen, während Dinge ferngehalten werden, die schädlich sein könnten. Dieses Filtersystem ist wichtig, um Ihr Gehirn gesund zu halten.
- Regulierung von Neurotransmittern: Neuronen kommunizieren über chemische Botenstoffe, sogenannte Neurotransmitter. Sobald die Nachricht übermittelt wurde, bleiben die Neurotransmitter so lange bestehen, bis ein Astrozyt sie recycelt. Dieser Wiederaufnahmevorgang ist das Ziel zahlreicher Medikamente, einschließlich Antidepressiva.
- Aufräumen: Astrozyten säubern auch das, was beim Absterben eines Neurons zurückbleibt, sowie überschüssige Kaliumionen, Chemikalien, die eine wichtige Rolle bei der Nervenfunktion spielen.
- Regulierung des Blutflusses zum Gehirn: Damit Ihr Gehirn Informationen richtig verarbeiten kann, benötigt es eine bestimmte Menge Blut, die in alle Regionen gelangt. Eine aktive Region erhält mehr als eine inaktive.
- Synchronisieren der Aktivität von Axonen: Axone sind lange, fadenförmige Teile von Neuronen und Nervenzellen, die Elektrizität leiten, um Nachrichten von einer Zelle zur anderen zu senden.
- Energiestoffwechsel und Homöostase des Gehirns: Astrozyten regulieren den Stoffwechsel im Gehirn, indem sie Glukose aus dem Blut speichern und diese als Brennstoff für Neuronen bereitstellen. Dies ist eine ihrer wichtigsten Rollen.
Die Funktionsstörung der Astrozyten wurde möglicherweise mit zahlreichen neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter:
- Amyotrophe Lateralsklerose (ALS oder Lou Gehrig-Krankheit)
- Huntingtons Chorea
- Parkinson-Krankheit
Tiermodelle für Astrozyten-bedingte Erkrankungen helfen Forschern, mehr über sie zu erfahren, in der Hoffnung, neue Behandlungsmöglichkeiten zu entdecken.
Oligodendrozyten
Oligodendrozyten stammen aus neuralen Stammzellen. Das Wort besteht aus griechischen Begriffen, die zusammen "Zellen mit mehreren Zweigen" bedeuten. Ihr Hauptzweck ist es, Informationen dabei zu unterstützen, sich schneller entlang der Axone zu bewegen.
Oligodendrozyten sehen aus wie stachelige Kugeln. An den Spitzen ihrer Stacheln befinden sich weiße, glänzende Membranen, die sich auf Nervenzellen um die Axone wickeln. Ihr Zweck ist es, eine Schutzschicht zu bilden, wie die Kunststoffisolierung auf elektrischen Drähten. Diese Schutzschicht wird als Myelinscheide bezeichnet.
Die Hülle ist jedoch nicht durchgehend. Es gibt eine Lücke zwischen jeder Membran, die als "Knoten von Ranvier" bezeichnet wird, und es ist der Knoten, der dazu beiträgt, dass sich elektrische Signale effizient entlang der Nervenzellen ausbreiten.
Das Signal springt tatsächlich von einem Knoten zum nächsten, was die Geschwindigkeit der Nervenleitung erhöht und gleichzeitig den Energieverbrauch für die Übertragung verringert. Signale entlang myelinisierter Nerven können bis zu 200 Meilen pro Sekunde übertragen werden.
Bei der Geburt haben Sie nur wenige myelinisierte Axone, und die Menge wächst weiter, bis Sie etwa 25 bis 30 Jahre alt sind. Es wird angenommen, dass die Myelinisierung eine wichtige Rolle bei der Intelligenz spielt. Oligodendrozyten sorgen auch für Stabilität und transportieren Energie von den Blutzellen zu den Axonen.
Der Begriff "Myelinscheide" ist Ihnen möglicherweise aufgrund seiner Assoziation mit Multipler Sklerose bekannt. Es wird angenommen, dass das körpereigene Immunsystem bei dieser Krankheit die Myelinscheiden angreift, was zu einer Funktionsstörung dieser Neuronen und einer Beeinträchtigung der Gehirnfunktion führt. Rückenmarksverletzungen können auch die Myelinscheiden beschädigen.
Andere Krankheiten, von denen angenommen wird, dass sie mit einer Oligodendrozyten-Dysfunktion verbunden sind, umfassen:
- Leukodystrophien
- Tumoren genannt Oligodendrogliome
- Schizophrenie
- Bipolare Störung
Einige Untersuchungen legen nahe, dass Oligodendrozyten durch den Neurotransmitter Glutamat geschädigt werden können, der unter anderem Bereiche Ihres Gehirns stimuliert, sodass Sie sich konzentrieren und neue Informationen lernen können. In hohen Konzentrationen wird Glutamat jedoch als "Excitotoxin" angesehen, was bedeutet, dass es Zellen überstimulieren kann, bis sie sterben.
Mikroglia
Wie der Name schon sagt, sind Mikroglia winzige Gliazellen. Sie fungieren als das eigene Immunsystem des Gehirns, was notwendig ist, da die BHS das Gehirn vom Rest Ihres Körpers isoliert.
Mikroglia sind wachsam gegenüber Anzeichen von Verletzungen und Krankheiten. Wenn sie es entdecken, greifen sie an und kümmern sich um das Problem - ob es nun darum geht, tote Zellen zu beseitigen oder ein Toxin oder einen Krankheitserreger loszuwerden.
Wenn sie auf eine Verletzung reagieren, verursachen Mikroglia im Rahmen des Heilungsprozesses Entzündungen. In einigen Fällen, wie z. B. bei der Alzheimer-Krankheit, können sie hyperaktiviert werden und zu viele Entzündungen verursachen. Es wird angenommen, dass dies zu Amyloid-Plaques und anderen mit der Krankheit verbundenen Problemen führt.
Neben Alzheimer gehören zu den Krankheiten, die mit einer Funktionsstörung der Mikroglia verbunden sein können:
- Fibromyalgie
- Chronische neuropathische Schmerzen
- Autismus-Spektrum-Störungen
- Schizophrenie
Es wird angenommen, dass Mikroglia darüber hinaus viele Aufgaben haben, einschließlich der Rolle bei der lernassoziierten Plastizität und der Steuerung der Entwicklung des Gehirns, in dem sie eine wichtige Haushaltsfunktion haben.
Unser Gehirn stellt viele Verbindungen zwischen Neuronen her, die es ihnen ermöglichen, Informationen hin und her zu übertragen. Tatsächlich erzeugt das Gehirn viel mehr davon als wir brauchen, was nicht effizient ist. Mikroglia erkennen unnötige Synapsen und "beschneiden" sie, genau wie ein Gärtner einen Rosenstrauch beschneidet, um ihn gesund zu halten.
Die Mikroglia-Forschung hat in den letzten Jahren stark zugenommen und zu einem immer besseren Verständnis ihrer Rolle für Gesundheit und Krankheit im Zentralnervensystem geführt.
Ependymzellen
Ependymzellen sind in erster Linie dafür bekannt, eine Membran namens Ependym zu bilden, eine dünne Membran, die den zentralen Kanal des Rückenmarks und die Ventrikel (Durchgänge) des Gehirns auskleidet. Sie erzeugen auch Liquor cerebrospinalis und sind an der BHS beteiligt.
Ependymzellen sind extrem klein und reihen sich eng aneinander, um die Membran zu bilden. In den Ventrikeln befinden sich Zilien, die wie kleine Haare aussehen und hin und her winken, damit die Liquor cerebrospinalis zirkuliert.
Cerebrospinalflüssigkeit liefert Nährstoffe an das Gehirn und die Wirbelsäule und eliminiert Abfallprodukte aus diesem. Es dient auch als Kissen und Stoßdämpfer zwischen Gehirn und Schädel. Es ist auch wichtig für die Homöostase Ihres Gehirns, dh die Regulierung seiner Temperatur und anderer Merkmale, die es so gut wie möglich funktionsfähig halten.
Radiale Glia
Es wird angenommen, dass radiale Glia eine Art Stammzelle ist, was bedeutet, dass sie andere Zellen bilden. Im sich entwickelnden Gehirn sind sie die "Eltern" von Neuronen, Astrozyten und Oligodendrozyten.
Als Sie ein Embryo waren, stellten sie dank langer Fasern, die junge Gehirnzellen bei der Bildung Ihres Gehirns an ihren Platz führen, auch ein Gerüst für die Entwicklung von Neuronen bereit.
Ihre Rolle als Stammzellen, insbesondere als Schöpfer von Neuronen, macht sie zum Forschungsschwerpunkt bei der Reparatur von Hirnschäden durch Krankheit oder Verletzung. Später im Leben spielen sie auch eine Rolle bei der Neuroplastizität.
Schwann Cells
Schwann-Zellen sind nach dem Physiologen Theodor Schwann benannt, der sie entdeckt hat. Sie funktionieren ähnlich wie Oligodendrozyten, da sie Myelinhüllen für Axone bereitstellen, aber sie existieren eher im peripheren Nervensystem (PNS) als im ZNS.
Anstatt eine zentrale Zelle mit Membranspitzenarmen zu sein, bilden Schwann-Zellen Spiralen direkt um das Axon. Die Knoten von Ranvier liegen zwischen ihnen, genau wie zwischen den Membranen der Oligodendrozyten, und sie unterstützen auf die gleiche Weise die Nervenübertragung.
Schwann-Zellen sind auch Teil des Immunsystems des PNS. Wenn eine Nervenzelle beschädigt ist, können sie im Wesentlichen die Axone des Nervs essen und einen geschützten Weg für die Bildung eines neuen Axons bereitstellen.
Zu den Krankheiten, an denen Schwann-Zellen beteiligt sind, gehören:
- Guillain Barre-Syndrom
- Charcot-Marie-Tooth-Krankheit
- Schwannomatose
- Chronisch entzündliche demyelinisierende Polyneuropathie
- Lepra
Wir haben vielversprechende Forschungen zur Transplantation von Schwannschen Zellen gegen Rückenmarksverletzungen und andere Arten von peripheren Nervenschäden durchgeführt.
Schwann-Zellen sind auch an einigen Formen chronischer Schmerzen beteiligt. Ihre Aktivierung nach einer Nervenschädigung kann zu einer Funktionsstörung einer Art von Nervenfasern führen, die als Nozizeptoren bezeichnet werden und Umweltfaktoren wie Hitze und Kälte erfassen.
Satellitenzellen
Satellitenzellen haben ihren Namen von der Art und Weise, wie sie bestimmte Neuronen umgeben, wobei mehrere Satelliten eine Hülle um die Zelloberfläche bilden. Wir fangen gerade erst an, etwas über diese Zellen zu lernen, aber viele Forscher glauben, dass sie Astrozyten ähnlich sind.
Satellitenzellen befinden sich jedoch im peripheren Nervensystem, im Gegensatz zu Astrozyten, die sich im Zentralnervensystem befinden. Der Hauptzweck von Satellitenzellen scheint darin zu bestehen, die Umgebung der Neuronen zu regulieren und die Chemikalien im Gleichgewicht zu halten.
Die Neuronen mit Satellitenzellen bilden Gangila, Cluster von Nervenzellen im autonomen Nervensystem und im sensorischen System. Das autonome Nervensystem reguliert Ihre inneren Organe, während Ihr sensorisches System es Ihnen ermöglicht, zu sehen, zu hören, zu riechen, zu berühren, zu fühlen und zu schmecken.
Satellitenzellen versorgen das Neuron mit Nährstoffen und absorbieren Schwermetallgifte wie Quecksilber und Blei, um zu verhindern, dass diese die Neuronen schädigen. Wie Mikroglia erkennen Satellitenzellen Verletzungen und Entzündungen und reagieren darauf. Ihre Rolle bei der Reparatur von Zellschäden ist jedoch noch nicht gut verstanden.
Es wird auch angenommen, dass sie beim Transport mehrerer Neurotransmitter und anderer Substanzen helfen, darunter:
- Glutamat
- GABA
- Noradrenalin
- Adenosintriphosphat
- Substanz P.
- Capsaicin
- Acetylcholin
Satellitenzellen sind mit chronischen Schmerzen verbunden, die periphere Gewebeverletzungen, Nervenschäden und eine systemische Schmerzverstärkung (Hyperalgesie) beinhalten, die aus einer Chemotherapie resultieren kann.
Ein Wort von Verywell
Vieles, was wir über Gliazellen wissen, glauben oder vermuten, ist neues Wissen. Diese Zellen helfen uns zu verstehen, wie das Gehirn funktioniert und was passiert, wenn die Dinge nicht so funktionieren, wie sie sollen.
Es ist sicher, dass wir noch viel mehr über Glia lernen müssen, und wir werden wahrscheinlich neue Behandlungen für unzählige Krankheiten erhalten, wenn unser Wissenspool wächst.
