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
