Was sind Gliazellen und was tun sie?

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.

Was sind Gliazellen?

Ursprünglich glaubten Gliazellen - auch Glia oder Neuroglia genannt - lediglich strukturelle Unterstützung. Das Wort "Glia" bedeutet wörtlich "Neuralleim". Relativ kürzliche Entdeckungen haben jedoch gezeigt, dass sie alle möglichen Funktionen im Gehirn und in den Nerven übernehmen, die in Ihrem Körper verlaufen. Als Ergebnis ist die Forschung explodiert und wir haben Bände darüber gelernt. Es bleibt jedoch noch viel mehr zu lernen.

Arten von Gliazellen

In erster Linie unterstützen Gliazellen die Neuronen. Betrachten Sie sie als Sekretariatspool für Ihr Nervensystem sowie das Hausmeister- und Wartungspersonal. Sie machen vielleicht nicht die großen Jobs, aber ohne sie würden diese großen Jobs niemals erledigt.

Gliazellen gibt es in verschiedenen Formen, von denen jede bestimmte bestimmte Funktionen ausübt, die Ihr Gehirn richtig funktionieren lassen - oder nicht, wenn Sie eine Krankheit haben, die diese wichtigen Zellen beeinflusst.

Ihr zentrales Nervensystem (ZNS) besteht aus Ihrem Gehirn und den Nerven Ihrer Wirbelsäule. Fünf Arten, die in Ihrem ZNS vorhanden sind, sind:

• Astrozyten
• Oligodendrozyten
• Microglia
• Ependymzellen
• Radiale Glia

Sie haben auch Gliazellen in Ihrem peripheren Nervensystem (PNS), das die Nerven in Ihren Extremitäten von der Wirbelsäule entfernt umfasst. Es gibt zwei Arten von Gliazellen:

• Schwann-Zellen
• Satellitenzellen

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Astrozyten

Die häufigste Art von Gliazellen im zentralen Nervensystem ist der Astrozyt, der auch Astroglia genannt wird. Der "Astro" -Teil des Namens bezieht sich auf die Tatsache, dass sie wie Sterne aussehen und Projektionen überall auftauchen.

Einige, genannt protoplasmatische Astrozyten, haben dicke Vorsprünge mit vielen Ästen. Andere, faserige Astrozyten genannt, haben lange, schlanke Arme, die sich seltener verzweigen. Der protoplasmatische Typ wird im Allgemeinen unter den Neuronen in der grauen Substanz gefunden, während die fibrösen typischerweise in der weißen Substanz gefunden werden. Trotz dieser Unterschiede führen sie ähnliche Funktionen aus.

Astrozyten haben mehrere wichtige Aufgaben, darunter:

• 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 Sie schädliche Dinge fernhalten. Dieses Filtersystem ist für die Gesunderhaltung Ihres Gehirns unerlässlich.
• Regulierung der Chemikalien um Neuronen. Die Art und Weise, wie Neuronen kommunizieren, erfolgt über chemische Botenstoffe, die Neurotransmitter genannt werden. Sobald eine Chemikalie ihre Botschaft an eine Zelle übermittelt hat, sitzt sie im Wesentlichen dort, bis sie von einem Astrozyten durch einen Prozess wiederaufbereitet wird, der als Wiederaufnahme bezeichnet wird. Der Wiederaufnahmeprozess ist das Ziel zahlreicher Medikamente, einschließlich Antidepressiva. Astrozyten reinigen auch das, was zurückbleibt, wenn ein Neuron stirbt, sowie überschüssige Kaliumionen, Chemikalien, die eine wichtige Rolle bei der Nervenfunktion spielen.
• Regulierung des Blutflusses zum Gehirn. Damit Ihr Gehirn Informationen richtig verarbeiten kann, muss es eine bestimmte Menge Blut in alle Regionen geben. Eine aktive Region wird mehr als eine inaktive.
• Die Aktivität von Axonen synchronisieren. Axone sind lange, fadenähnliche Teile von Neuronen und Nervenzellen, die Elektrizität leiten, um Nachrichten von einer Zelle zur anderen zu senden.

Astrozyten-Dysfunktion 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.

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Oligodendrozyten

Oligodendrozyten stammen aus neuronalen Stammzellen. Das Wort besteht aus griechischen Begriffen, die zusammen "Zellen mit mehreren Ästen" bedeuten. Ihr Hauptzweck besteht darin, Informationen dabei zu unterstützen, sich schneller entlang der Axone zu bewegen.

Oligodendrozyten sehen aus wie stachelige Kugeln. An den Spitzen ihrer Spikes befinden sich weiße, glänzende Membranen, die sich um die Axone der Nervenzellen legen. Sie dienen dazu, eine Schutzschicht wie die Kunststoffisolierung auf elektrischen Drähten zu bilden.Diese Schutzschicht wird Myelinscheide genannt.

Die Scheide ist jedoch nicht durchgehend. Es gibt eine Lücke zwischen den einzelnen Membranen, die als "Knoten von Ranvier" bezeichnet wird. Dies ist der Knoten, der dazu beiträgt, dass elektrische Signale effizient entlang der Nervenzellen verteilt werden. Das Signal springt tatsächlich von einem Knoten zum nächsten, was die Geschwindigkeit der Nervenleitung erhöht und gleichzeitig den Energieverbrauch für die Übertragung reduziert. Signale entlang myelinisierter Nerven können bis zu 200 Meilen pro Sekunde übertragen.

Bei der Geburt haben Sie nur wenige myelinisierte Axone, und die Anzahl der Axone wächst ständig, bis Sie etwa 25 bis 30 Jahre alt sind. Es wird angenommen, dass Myelinisierung eine wichtige Rolle in der Intelligenz spielt.

Oligodendrozyten sorgen auch für Stabilität und transportieren Energie von Blutzellen zu den Axonen.

Der Begriff "Myelinscheide" ist Ihnen möglicherweise bekannt, weil er mit Multipler Sklerose in Verbindung steht. Man nimmt an, dass das körpereigene Immunsystem die Myelinscheiden angreift, was zu einer Funktionsstörung dieser Neuronen und einer Beeinträchtigung der Gehirnfunktion führt. Rückenmarksverletzungen können auch die Myelinscheiden schädigen.

Andere Erkrankungen, von denen angenommen wird, dass sie mit Oligodendrozyten-Dysfunktion assoziiert sind, umfassen:

• Leukodystrophien
• Tumoren genannt Oligodendrogliome
• Schizophrenie
• Bipolare Störung

Einige Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Oligodendrozyten durch den Neurotransmitter Glutamat beschädigt werden können, der neben anderen Funktionen Bereiche Ihres Gehirns stimuliert, sodass Sie sich darauf konzentrieren können, neue Informationen zu lernen. In hohen Mengen wird Glutamat jedoch als "Exzitotoxin" betrachtet, was bedeutet, dass es Zellen bis zum Absterben überstimulieren kann.

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Microglia

Wie der Name vermuten lässt, handelt es sich bei Mikroglia um winzige Gliazellen. Sie fungieren als das eigene Immunsystem des Gehirns, das notwendig ist, da die BBB das Gehirn vom Rest Ihres Körpers isoliert.

Mikroglia sind auf Anzeichen von Verletzungen und Krankheiten aufmerksam. Wenn sie es erkennen, laden sie sich auf und kümmern sich um das Problem - ob es darum geht, tote Zellen zu beseitigen oder ein Toxin oder einen Erreger loszuwerden.

Wenn sie auf eine Verletzung ansprechen, verursachen Mikroglia Entzündungen als Teil des Heilungsprozesses. In einigen Fällen, beispielsweise bei der Alzheimer-Krankheit, können sie hyperaktiviert werden und zu viel Entzündung verursachen. Es wird angenommen, dass dies zu Amyloid-Plaques und anderen mit der Krankheit verbundenen Problemen führt.

Zusammen mit Alzheimer gehören zu den Krankheiten, die mit der Dysfunktion der Mikrogliazone in Zusammenhang stehen können:

• Fibromyalgie
• Chronischer neuropathischer Schmerz
• Autismus-Spektrum-Störungen
• Schizophrenie

Es wird angenommen, dass Mikroglia darüber hinaus viele Jobs haben, einschließlich der Rolle, die mit dem Lernen verbundener Plastizität verbunden ist und die Entwicklung des Gehirns steuert, in der sie eine wichtige Haushaltsfunktion haben.

Unser Gehirn schafft viele Verbindungen zwischen Neuronen, die es ihnen ermöglichen, Informationen hin und her zu senden. Tatsächlich schafft das Gehirn sehr viel mehr als wir brauchen, was nicht effizient ist. Microglia erkennt unnötige Synapsen und "beschneidet" sie, genau wie ein Gärtner einen Rosenstrauch beschneidet, um ihn gesund zu halten.

Die Mikroglia-Forschung hat in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen und führt zu einem immer besseren Verständnis ihrer Rolle sowohl für die Gesundheit als auch für Krankheiten im zentralen Nervensystem.

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Ependymale Zellen

Ependymzellen sind vor allem dafür bekannt, eine Membran, das Ependym, zu bilden, eine dünne Membran, die den zentralen Kanal des Rückenmarks und die Ventrikel (Durchgänge) des Gehirns auskleidet. Sie erzeugen auch Liquor cerebrospinalis.

Ependymzellen sind extrem klein und liegen dicht aneinander, um die Membran zu bilden. In den Ventrikeln haben sie Flimmerhärchen, die wie kleine Haare aussehen, die hin und her winken, um die Liquorflüssigkeit in Umlauf zu bringen.

Zerebrospinalflüssigkeit versorgt das Gehirn und die Wirbelsäule mit Nährstoffen und beseitigt diese. Es dient auch als Kissen und Stoßdämpfer zwischen Gehirn und Schädel. Es ist auch wichtig für die Homöostase Ihres Gehirns, was bedeutet, dass die Temperatur reguliert wird und andere Funktionen, die es so gut wie möglich funktionieren lassen.

Ependymzellen sind auch an der BBB beteiligt.

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Radiale Glia

Man nimmt an, 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 Embryo waren sie auch ein Gerüst für die Entwicklung von Neuronen, dank langer Fasern, die junge Gehirnzellen an Ort und Stelle bringen, während sich das Gehirn formt.

Ihre Rolle als Stammzellen, vor allem als Schöpfer von Neuronen, macht sie zum Forschungsschwerpunkt, um Hirnschäden durch Krankheit oder Verletzungen zu reparieren.

Später im Leben spielen sie auch eine Rolle bei der Neuroplastizität.

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Schwann Cells

Schwann-Zellen wurden nach dem Physiologen Theodor Schwann benannt, der sie entdeckte. Sie funktionieren viel wie Oligodendrozyten, indem sie Myelinscheiden für Axone bereitstellen, aber sie sind im peripheren Nervensystem (PNS) und nicht im ZNS vorhanden.

Anstelle einer zentralen Zelle mit Armen mit Membranspitzen 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 gleiche Weise die Nervenübertragung.

Schwann-Zellen sind auch Teil des Immunsystems des PNS. Wenn eine Nervenzelle beschädigt ist, können sie im Wesentlichen die Axone der Nerven fressen 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 zum Transplantieren von Schwann-Zellen bei Rückenmarksverletzungen und anderen Arten von peripheren Nervenschäden durchgeführt.

Schwann-Zellen sind auch an einigen Formen chronischer Schmerzen beteiligt. Ihre Aktivierung nach einer Nervenschädigung kann zu einer Funktionsstörung in einer Art von Nervenfasern beitragen, den sogenannten Nozizeptoren, die Umweltfaktoren wie Hitze und Kälte wahrnehmen.

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Satellitenzellen

Satellitenzellen erhalten ihren Namen von der Art, wie sie bestimmte Neuronen umgeben, wobei mehrere Satelliten eine Hülle um die Zelloberfläche bilden. Wir lernen gerade erst etwas über diese Zellen, aber viele Forscher glauben, dass sie Astrozyten ähneln.

Die Hauptaufgabe der Satellitenzellen scheint die Regulierung der Umgebung um die Neuronen zu sein, um die Chemikalien im Gleichgewicht zu halten.

Die Neuronen, die über Satellitenzellen verfügen, bilden ein sogenanntes Gangila, Cluster von Nervenzellen im autonomen Nervensystem und im sensorischen System. Das autonome Nervensystem reguliert Ihre inneren Organe, während Ihr sensorisches System Ihnen ermöglicht, zu sehen, zu hören, zu riechen, zu berühren und zu schmecken.

Satellitenzellen versorgen das Neuron mit Nahrung und absorbieren Schwermetallgifte wie Quecksilber und Blei, um zu verhindern, dass die Neuronen beschädigt werden.

Sie sollen auch dazu beitragen, mehrere Neurotransmitter und andere Substanzen zu transportieren, darunter:

• Glutamat
• GABA
• Noradrenalin
• Adenosintriphosphat
• Substanz P
• Capsaicin
• Acetylcholin

Wie Mikroglia erkennen Satellitenzellen Verletzungen und Entzündungen und reagieren darauf. Ihre Rolle bei der Reparatur von Zellschäden ist jedoch noch nicht gut verstanden.

Satellitenzellen stehen mit chronischen Schmerzen in Verbindung, die zu peripheren Gewebeverletzungen, Nervenschäden und einer systemischen Schmerzsteigerung (Hyperalgesie) führen, die aus einer Chemotherapie resultieren kann.

Ein Wort von DipHealth

Vieles von dem, 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 Dinge nicht wie erwartet funktionieren.

Es ist sicher, dass wir viel mehr über Glia zu lernen haben, und wir werden wahrscheinlich neue Behandlungen für unzählige Krankheiten erhalten, wenn unser Wissenspool wächst.