Het is heel gebruikelijk dat we, wanneer we het hebben over de intelligentie van een persoon, specifiek naar een heel specifiek type cellen verwijzen: neuronen. Het is dus normaal om mononeuronaal te noemen aan wie we een lage intelligentie op een afwijkende manier toeschrijven. echter, het idee dat de hersenen in essentie een reeks neuronen zijn, is in toenemende mate verouderd.

Het menselijk brein bevat meer dan 80 miljard neuronen, maar dit is slechts goed voor 15% van de totale cellen in deze verzameling organen.

De resterende 85% wordt ingenomen door een ander type microscopische lichamen: de zogenaamde gliacellen. Als geheel deze cellen ze vormen een stof die glia of neuroglia wordt genoemd, die zich uitstrekt door alle hoeken en gaten van het zenuwstelsel.

Momenteel is de glia een van de onderzoeksgebieden met een grotere progressie in de neurowetenschappen, op zoek naar onthulling van al zijn taken en interacties die ze maken, zodat het zenuwstelsel werkt zoals het werkt. En het is dat de hersenen momenteel niet kunnen worden begrepen zonder de implicatie van glia te begrijpen.

De ontdekking van gliacellen

De term neuroglia werd in 1856 bedacht door de Duitse patholoog Rudolf Virchow. Dit is een woord dat in het Grieks betekent "lijm (glia) neuronaal (neuro)", sinds het moment van ontdekking er werd gedacht dat de neuronen met elkaar verbonden waren om de zenuwen te vormen en bovendien dat het axon een set cellen was in plaats van een deel van het neuron. Daarom werd aangenomen dat deze cellen die in de buurt van de neuronen werden gevonden, de zenuw zouden helpen structureren en de vereniging tussen hen zouden vergemakkelijken, en niets anders. Een nogal passieve en ondersteunende rol, kortom.

In 1887 kwam de beroemde onderzoeker Santiago Ramón y Cajal tot de conclusie dat de neuronen onafhankelijke eenheden waren en dat ze van de anderen waren gescheiden door een kleine ruimte die later bekend stond als de synaptische ruimte. Dit diende om het idee te ontzenuwen dat axonen meer dan alleen delen van onafhankelijke zenuwcellen waren. Het idee van de gliale passiviteit bleef echter bestaan. Vandaag echter, er wordt ontdekt dat het belang ervan veel groter is dan wat werd verondersteld.

In zekere zin is het ironisch dat de naam die aan de neuroglia is gegeven, dat is. Het is waar dat het helpt in de structuur, maar niet alleen deze functie vervult, maar ook voor hun bescherming, reparatie van schade, verbetering van de zenuwimpuls, energie aanbiedt en zelfs de informatiestroom controleert, en nog veel meer functies ontdekt. Ze zijn een krachtig hulpmiddel voor het zenuwstelsel.

Soorten gliacellen

De neuroglia is een verzameling van verschillende soorten cellen die met elkaar gemeen hebben en die zich in het zenuwstelsel bevinden en geen neuronen zijn.

Er zijn nogal wat verschillende soorten gliacellen, maar ik zal me concentreren op het praten over de vier klassen die als het belangrijkst worden beschouwd, evenals de belangrijkste functies die tot op heden zijn ontdekt. Zoals ik al zei, komt dit veld van de neurowetenschappen elke dag meer en meer voor en in de toekomst zullen er nieuwe details zijn die vandaag onbekend zijn..

1. Schwann-cellen

De naam van deze gliacel is om zijn ontdekker te eren, Theodore Schwann, beter bekend als een van de vaders van de celleer. Dit type gliacel is de enige in het perifere zenuwstelsel (SNP), dat wil zeggen in de zenuwen die door het lichaam stromen.

Terwijl hij de anatomie van zenuwvezels in dieren bestudeerde, observeerde Schwann cellen die langs het axon waren verbonden en dat gaf het gevoel iets van kleine "parels" te zijn; daarna gaf hij ze niet meer belang. In toekomstige studies werd ontdekt dat deze microscopische elementen in de vorm van parels eigenlijk myelinescheden waren, een belangrijk product dat dit type cel genereert.

Myeline is een lipoproteïne dat biedt isolatie tegen de elektrische impuls aan het axon, dat wil zeggen, het maakt mogelijk dat het actiepotentiaal voor een langere en langere afstand kan worden gehandhaafd, waardoor de elektrische schoten sneller gaan en niet door het membraan van het neuron worden gedispergeerd. Dat wil zeggen, ze gedragen zich als het rubber dat een kabel bedekt.

De Schwann-cellen hebben het vermogen om verschillende neurotrofe componenten uit te scheiden, waaronder de "Nervous Growth Factor" (FCN), de eerste groeifactor gevonden in het zenuwstelsel. Dit molecuul dient om de groei van neuronen tijdens de ontwikkeling te stimuleren. Omdat dit type glia het axon omringt alsof het een buis is, heeft het ook een invloed om de richting te markeren waarnaar het moet groeien..

Hierna is gebleken dat wanneer een zenuw in de SNP is beschadigd, FCN wordt afgescheiden, zodat het neuron terug kan groeien en zijn functionaliteit kan herstellen. Dit verklaart het proces waardoor de tijdelijke verlamming die de spieren ondergaan na een pauze, verdwijnt.

De drie verschillende cellen van Schwann

Voor de eerste anatomen waren er geen verschillen in de Schwann-cellen, maar met de vooruitgang in de microscopie was het mogelijk om maximaal drie verschillende typen te onderscheiden, met goed gedifferentieerde structuren en functies. Degenen die ik heb beschreven zijn de "myelinische" degenen, omdat ze myeline produceren en het meest voorkomend zijn.

echter, in neuronen met korte axonen, is er een ander type Schwann-cel genaamd "niet-gemyeliniseerd", omdat het geen myelineschede produceert. Deze zijn groter dan de vorige, en van binnen herbergen ze meer dan één axon per keer. Blijkbaar produceren ze geen myelinescheden, omdat ze met hun eigen membraan al dienen als isolatie voor deze kleinere axonen.

Het laatste type van deze vorm van neuroglia wordt gevonden in de synaps tussen de neuronen en de spieren. Ze staan ​​bekend als Schwann-terminale of perisynaptische cellen (tussen de synapsen). De functie die momenteel wordt toegekend, is onthuld dankzij het experiment van Richard Robitaille, een neurobioloog van de universiteit van Montreal. De test bestond uit het toevoegen van een valse boodschap aan deze cellen om te zien wat er gebeurde. Het resultaat was dat de door de spier tot expressie gebrachte respons was veranderd. In sommige gevallen nam de contractie toe, in andere gevallen nam de contractie af. De conclusie was dat Dit type glia reguleert de informatiestroom tussen het neuron en de spier.

2. Oligodendrocyten

Binnen het centrale zenuwstelsel (CZS) zijn er geen Schwann-cellen, maar neuronen hebben een andere vorm van myeline-coating dankzij een alternatief type gliacellen. Deze functie wordt uitgevoerd de laatste van de grote soorten ontdekte neuroglia: de soort gevormd door de oligodendrocyten.

De naam verwijst naar hoe ze werden beschreven door de eerste anatomen die ze vonden; een cel met veel kleine uitbreidingen. Maar de waarheid is dat de naam niet veel met hen te pas komt, aangezien enige tijd later een leerling van Ramón y Cajal, Pío del Río-Hortega, verbeteringen in de gebruikte kleuring ontwierp, en de ware morfologie onthulde: een cel met een paar lange verlengstukken, alsof het wapens waren.

Myeline in het CZS

Een verschil tussen oligodendrocyten en gemyeliniseerde Schwann-cellen is dat de eerstgenoemde het axon niet met hun lichaam omhullen, maar ze doen het met hun lange verlengingen, alsof ze tentakels van een octopus waren, en het is via hen dat myeline wordt afgescheiden. Bovendien is myeline in het CZS niet alleen om het neuron te isoleren.

Zoals aangetoond in 1988 door Martin Schwab, belemmert de afzetting van myeline op het axon in neuronen in cultuur de groei ervan. Op zoek naar een verklaring slaagden Schwab en zijn team erin om verschillende myeline-eiwitten te zuiveren die deze remming veroorzaken: Nogo, MAG en OMgp. Het grappige is dat men heeft gezien dat in de vroege stadia van de hersenontwikkeling het MAG-eiwit van myeline de groei van het neuron stimuleert, waardoor het een inverse functie van het neuron bij volwassenen vormt.. De reden voor deze remming is een mysterie, maar wetenschappers hopen dat zijn rol binnenkort bekend zal worden.

Een ander eiwit dat in de jaren 90 werd gevonden, wordt gevonden in myeline, dit keer door Stanley B. Prusiner: Prion Protein (PrP). De functie in normale toestand is onbekend, maar in gemuteerde toestand wordt het een Prion en genereert het een variant van de ziekte van Creutzfeldt-Jakob, algemeen bekend als de gekkekoeienziekte. Het prion is een eiwit dat autonoom wordt en alle cellen van de glia infecteert, waardoor neurodegeneratie ontstaat.

3. Astrocyten

Dit type gliacellen is beschreven door Ramón y Cajal. Tijdens zijn observaties van de neuronen, merkte hij op dat er andere cellen dicht bij de neuronen waren, van een sterrenvorm; vandaar de naam. Het bevindt zich in het centrale zenuwstelsel en de oogzenuw, en mogelijk een van de glia die een groter aantal functies uitvoert. De omvang is twee tot tien keer groter dan die van een neuron en heeft zeer uiteenlopende functies

Bloed-hersenbarrière

Het bloed stroomt niet rechtstreeks in het CZS. Dit systeem wordt beschermd door de Blood-Brain Barrier (BHE), een zeer selectief permeabel membraan. Astrocyten zijn er actief bij betrokken, verantwoordelijk zijn voor het filteren van wat er met de andere kant kan gebeuren en wat niet. Hoofdzakelijk laten ze toe dat zuurstof en glucose binnenkomen om de neuronen te kunnen voeden.

Maar wat gebeurt er als deze barrière beschadigd is? Naast de problemen die worden opgewekt door het immuunsysteem, verplaatsen groepen astrocyten zich naar het beschadigde gebied en voegen ze zich samen om een ​​tijdelijke barrière te vormen en het bloeden te stoppen.

Astrocyten hebben het vermogen om een ​​vezelachtig eiwit te synthetiseren dat bekendstaat als GFAP, waarmee ze robuustheid verkrijgen, naast het afscheiden van een ander eiwit gevolgd door eiwitten waardoor ze waterdicht worden. Parallel daarmee scheiden astrocyten neurotrofen af, om regeneratie in het gebied te stimuleren.

Opladen van de kaliumbatterij

Een andere van de beschreven functies van astrocyten is hun activiteit om het actiepotentiaal te behouden. Wanneer een neuron een elektrische impuls genereert, verzamelt het natriumionen (Na +) om met de buitenkant positiever te worden. Dit proces waarbij elektrische ladingen van buitenaf en binnenin de neuronen worden gemanipuleerd, produceert een toestand die bekend staat als depolarisatie, waardoor de elektrische impulsen die door het neuron lopen, in de synaptische ruimte terechtkomen. Tijdens je reis, het cellulaire medium zoekt altijd naar balans in de elektrische lading, dus deze keer verliest het kaliumionen (K +), om te egaliseren met het extracellulaire medium.

Als dit altijd zou gebeuren, zou uiteindelijk een verzadiging van kaliumionen buiten worden gegenereerd, wat zou betekenen dat deze ionen niet meer uit het neuron zouden komen, en dit zou resulteren in het onvermogen om de elektrische impuls te genereren. Dit is waar de astrocytes de scène betreden, ze absorberen deze ionen binnenin om de extracellulaire ruimte schoon te maken en om door te gaan met het afscheiden van meer kaliumionen. De astrocyten hebben geen probleem met de lading, omdat ze niet communiceren door elektrische impulsen.

4. Microglia

De laatste van de vier belangrijkste vormen van neuroglia is microglia. Dit werd vóór de oligodendrocyten ontdekt, maar er werd gedacht dat het uit de bloedvaten kwam. Het beslaat 5 tot 20 procent van de glia-populatie van de SNC, en het belang ervan is gebaseerd op het feit dat het de basis is van het immuunsysteem van de hersenen. Door de bescherming van de bloed-hersenbarrière te hebben, is de vrije doorgang van cellen niet toegestaan, en dit omvat ook die van het immuunsysteem. Om die reden, de hersenen hebben een eigen afweersysteem nodig, en dit wordt gevormd door dit soort glia.

Het immuunsysteem van het CZS

Deze glia-cel heeft een grote mobiliteit, waardoor snel kan worden gereageerd op elk probleem in het centrale zenuwstelsel. De microglia heeft de mogelijkheid om beschadigde cellen, bacteriën en virussen te verslinden, maar ook om er een vrij te maken, gevolgd door chemische middelen waarmee indringers worden bestreden. maar het gebruik van deze elementen kan collaterale schade veroorzaken, omdat het ook toxisch is voor neuronen. Daarom, na de confrontatie moeten produceren, zoals de astrocyten, neurotroof om de regeneratie van het getroffen gebied te vergemakkelijken.

Eerder sprak ik over BHE-schade, een probleem dat gedeeltelijk wordt veroorzaakt door de bijwerkingen van microglia wanneer leukocyten de BBB passeren en in de hersenen terechtkomen. Het interieur van het CNS is een nieuwe wereld voor deze cellen en ze reageren voornamelijk zo onbekend alsof het een bedreiging vormt, en genereert er een immuunrespons tegen.. De microglia initieert de verdediging, provocerend wat we zouden kunnen zeggen een "burgeroorlog", dat veroorzaakt veel schade aan neuronen.

Communicatie tussen glia en neuronen

Zoals je hebt gezien, voeren de cellen van de glia een grote verscheidenheid aan taken uit. Maar een deel dat niet duidelijk is, is of neuronen en neuroglia met elkaar communiceren. De eerste onderzoekers zagen al dat de glia, in tegenstelling tot de neuronen, geen elektrische impulsen genereert. Maar dit veranderde toen Stephen J. Smith controleerde hoe ze communiceren, zowel met elkaar als met neuronen.

Smith had de intuïtie dat de neuroglia het calciumion (Ca2 +) gebruiken om informatie door te geven, aangezien dit element het meest wordt gebruikt door cellen in het algemeen. Op de een of andere manier gooiden hij en zijn metgezellen zich in de poel met dit geloof (de 'populariteit' van een ion vertelt ons niet veel over zijn specifieke functies), maar ze hadden gelijk.

Deze onderzoekers ontwierpen een experiment dat bestond uit een cultuur van astrocyten waaraan fluorescerend calcium was toegevoegd, waardoor de fluorescentiemicroscopie zijn positie kon zien. Daarnaast is er in het midden een veel voorkomende neurotransmitter, glutamaat toegevoegd. Het resultaat was onmiddellijk. Voor tien minuten ze konden zien hoe de fluorescentie binnen de astrocyten binnenkwam en reed tussen de cellen door alsof het een golf was. Met dit experiment toonden ze aan dat de glia communiceert tussen het en het neuron, omdat zonder de neurotransmitter de golf niet begint.

Het laatst bekend over gliacellen

Door meer recent onderzoek is ontdekt dat Glia alle soorten neurotransmitters detecteert. Bovendien hebben zowel astrocyten als microglia het vermogen om neurotransmitters te produceren en vrij te geven (hoewel deze elementen gliotransmitters worden genoemd omdat ze oorspronkelijk van de glia zijn), waardoor ze de synapsen van neuronen beïnvloeden.

Een actueel vakgebied is om te zien waar de gliacellen het algemene functioneren van de hersenen en de complexe mentale processen beïnvloeden, zoals leren, geheugen of slaap.