Komórki glejowe
advertisement
Komórki glejowe Piotr Rybak 25 października 2005 Komórki glejowe I. II. III. IV. V. VI. VII. Trochę historii i trochę liczb Klasyfikacja komórek glejowych Funkcje mikrogleju Oligodendrocyty i komórki Schwanna Astrocyty Nowe spojrzenie na neuroglej Wnioski I. Trochę historii i trochę liczb Historia badań: • 1836 r. Jan Purkinje publikuje obserwacje komórek kory móżdżku • 1856 r. Rudolf Virchow – uważał, że substancja wypełniająca miejsce między neuronami to tkanka łączna. Nadał jej nazwę Nervenkitt . • Dieters opisał kom. geljową – brak aksonu • 1873 r. Camillo Golgi – teoria o służebnej roli komórek glejowych • Lata 20-ste i 30-ste XX w. Del Rio-Hortega – prace badawcze i klasyfikacja mikrogleju i oligodendrocytów I. Trochę historii i trochę liczb Liczbę neuronów w mózgu szacuje się na około: 1.6x10 11 Komórek glejowych jest około: 9x więcej niż neuronów II. Klasyfikacja komórek glejowych Neuroglej dzielimy na: 1.Makroglej: • Astrocyty • Oligodendrocyty i komórki Schwanna II. Klasyfikacja komórek glejowych 2. Mikroglej III. Funkcje mikrogleju • Składnik układu odpornościowego • Pochłaniają produkty rozpadu tkanki nerwowej • Uaktywniają się w stanach zapalnych, uszkodzeniach i guzach mózgu • Glejoza – tworzenie blizn tkankowych IV. Oligodendrocyty i komórki Schwanna Gdzie występują? Oligodendrocyty (mózgowie) Komórki Schwanna (układ obwodowy) Funkcje: odpowiadają za tworzenie osłonki mielinowej – zwiększenie prędkości rozchodzenia się potencjałów czynnościowych. IV. Oligodendrocyty i komórki Schwanna Oligodendrocyty – mogą tworzyć kilka wypustek - tworzą otoczki mielinowe na kilku aksonach. IV. Oligodendrocyty i komórki Schwanna IV. Oligodendrocyty i komórki Schwanna Prędkości przewodzenia w aksonach: niezmielinizowane od zmielinizowane od 0.5 do 2 [m/s] 7 do 100 [m/s] V. Astrocyty • Przenoszą substancje odżywcze z naczyń krwionośnych + • Regulują stężenie jonów K w przestrzeni międzykomórkowej • Wraz z komórkami nabłonkowymi naczyń włosowatych tworzą barierę krew-mózg • Regulują neuroprzekaźnictwo (o tym później) VI. Nowe spojrzenie na neuroglej 1955 r. Thomas Harvey Marian C. Diamond (Berkley Univeristy of California) Duża ilość komórek glejowych w obszarze kory kojarzeniowej w stosunku do innych części mózgu VI. Nowe spojrzenie na neuroglej Do niedawna uważano zgodnie z teorią Golgiego, że komórki glejowe tylko wspomagają neurony dostarczając im potrzebne substancje. Co mówią nam najnowsze odkrycia? VI. Nowe spojrzenie na neuroglej Komórki glejowe posiadają większość kanałów jonowych obecnych w neuronach. Nie przewodzą impulsów elektrycznych. Komunikują się między sobą poprzez szybkie synapsy chemiczne – połączenia szczelinowe. VI. Nowe spojrzenie na neuroglej Z zakończeń presynaptycznych wraz z neuromediatorami uwalnia się ATP 1999 r. - Peter B. Guthrie (University of Utah) – pobudzone Astrocyty uwalniają ATP do przestrzeni międzykomórkowej -> wiąże się z innymi Astrocytami powodując napływ jonów Ca2+ VI. Nowe spojrzenie na neuroglej Nowe badania nad neuroglejem: Richard Fields i Beth Stevens (NIH) - komórki zwojów korzeni grzbietowych nerwów rdzeniowych (dorsal root ganglion) + kom. Schwanna i Oilgodendrocyty – w odpowiedzi na potencjał czynnościowy neuronów zwiększa się stężenie jonów wapnia w kom. glejowej. VI. Nowe spojrzenie na neuroglej Uwaga do poprzedniej strony Dlaczego neurony też „świecą” czyli skąd się bierze wapń w neuronach? VI. Nowe spojrzenie na neuroglej Podczas przejścia potencjału czynnościowego z aksonu uwalniane jest ATP. Napływ jonów Ca2+ może wywoływać zmianę ekspresji genów w komórce glejowej. Obserwacje komórek Schwanna: • kom. skupione wokół pobudzanych aksonów namnażają się wolniej • kom. położone wokół często pobudzanych aksonów rozwijały się słabiej a proces wytwarzania mieliny ustawał (podobny efekt zaobserwowali po dodaniu ATP) VI. Nowe spojrzenie na neuroglej Zalety ATP: •Brak w przestrzeni międzykomórkowej •Łatwo się rozprzestrzenia •Szybko ulega rozpadowi Stare wiadomości nie mieszają się z nowymi VI. Nowe spojrzenie na neuroglej Obserwacje Oligodendrocytów: • ATP nie hamuje proliferacji • Adenozyna pobudza dojrzewanie i wytwarzanie mieliny Obserwacje Astrocytów : • Maiken Nedergaard (NY Medical College) – wzrost aktywności elektrycznej synaps w hippokampie w odpowiedzi na pobudzenie Astrocytów jonami wapnia • Philip Haydon (University of Pennsylvania) – pobudzenie astrocytu glutaminianem powoduje przepływ jonów Ca2+ do najbliższych astrocytów • Ben Barres (Stanford University) - obecność astrocytów zwiększa ilość synaps – białko trombospondyna VI. Nowe spojrzenie na neuroglej VI. Nowe spojrzenie na neuroglej Najnowsze hipotezy: •astrocyty mogą kontrolować uwalnianie neurotransmiterów •astrocyty poprzez „fale wapniowe” mogą synchronizować działanie synaps VII. Wnioski • Komórki glejowe „podsłuchują” neurony • Potencjał czynnościowy wpływa na działanie komórki glejowej • Obwody czynnościowe Astrocytów są najwyraźniej skoordynowane z aktywnością obwodów neuronów • Astrocyty mogą modulować przekazy synaptyczne i sprzyjają powstawaniu synaps
