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18.7: Células da Glia
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Glial Cells
 
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18.7: Glial Cells

18.7: Células da Glia

Overview

Glial cells are one of the two main types of cells in the nervous system. Glia cells comprise astrocytes, oligodendrocytes, microglia, and ependymal cells in the central nervous system, and satellite and Schwann cells in the peripheral nervous system. These cells do not communicate via electrical signals like neurons do, but they contribute to virtually every other aspect of nervous system function. In humans, the number of glial cells is roughly equal to the number of neurons in the brain.

Glial Cells of the Central Nervous System

Glia in the central nervous system (CNS) include astrocytes, oligodendrocytes, microglia, and ependymal cells. Astrocytes are the most abundant type of glial cell and are found in organized, non-overlapping patterns throughout the brain, where they closely associate with neurons and capillaries. Astrocytes play numerous roles in brain function, including regulating blood flow and metabolic processes, synaptic ion and pH homeostasis, and blood-brain barrier maintenance.

Another specialized glial cell, the oligodendrocyte, forms the myelin sheath that surrounds neuronal axons in the CNS. Oligodendrocytes extend long cellular processes that wrap around axons multiple times to form this coating. Myelin sheath is required for proper conduction of neuronal signaling and greatly increases the speed at which these messages travel.

Microglia—known as the macrophages of the CNS—are the smallest glial cell type and specialize in phagocytosis of both pathogens and debris. They protect the CNS from infectious agents and toxins and prune synapses during development. Although microglia are considered glial cells, they have a unique and separate origin compared to other glial cell types. Astrocytes and oligodendrocytes are produced by radial glia, whereas microglia originate from the yolk sac and migrate into the embryo early in embryonic development.

Lastly, ependymal cells are cube-shaped cells with cilia-like protrusions that line the ventricles, where they produce cerebrospinal fluid (CSF). Ependymal cells form a barrier between the brain and the CSF, filtering out potentially harmful substances. Like astrocytes and oligodendrocytes, ependymal cells originate from radial glia found near the lateral ventricles.

Glial Cells of the Peripheral Nervous System

In the peripheral nervous system (PNS), similar yet distinct types of glial cells exist. For example, functions performed by CNS astrocytes are accomplished in the PNS primarily by satellite cells, glial cells that provide structure, cushioning, and nutrients to the neuronal bodies they associate with. Another PNS glial cell, the Schwann cell, functions like CNS oligodendrocytes by forming a myelin sheath around neuronal axons. Like myelination in the CNS, PNS axon myelination provides necessary insulation and conductivity for the proper transmission of electrical signals.

Importance of Glia in Health and Disease

Glial cells are critical nervous system protectors and regulators. Not only do they maintain homeostatic conditions and contribute to routine brain function, but they also respond to nervous system injury, infection, and disease. In addition, glia perform critical functions during embryonic development of the nervous system. These cells even contribute to the removal of unnecessary neuronal connections, a process called synaptic pruning. Due to the importance of glia in numerous aspects of brain function, defects in one or more glial cell populations can lead to severe and debilitating neurological conditions, including developmental disorders, Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, multiple sclerosis, and many others.

During development, glial cells provide a scaffolding for neurons to properly migrate on and grow out their axons. Later in life, trauma or neurodegenerative diseases can cause loss of neuronal connections that cannot be regenerated, leading to impaired functioning or paralysis.

Visão Geral

As células da glia são um dos dois principais tipos de células do sistema nervoso. As células da glia incluem astrócitos, oligodendrócitos, microglia e células ependimais no sistema nervoso central, e células satélite e de Schwann no sistema nervoso periférico. Estas células não se comunicam através de sinais elétricos como os neurónios, mas contribuem para praticamente todos os outros aspectos da função do sistema nervoso. Em humanos, o número de células da glia é aproximadamente igual ao número de neurónios no cérebro.

Células da Glia do Sistema Nervoso Central

A glia no sistema nervoso central (CNS) inclui astrócitos, oligodendrócitos, microglia e células ependimais. Os astrócitos são o tipo mais abundante de células da glia e são encontrados em padrões organizados e não sobrepostos por todo o cérebro, onde se associam intimamente a neurónios e capilares. Os astrócitos desempenham inúmeros papéis na função cerebral, incluindo regulação do fluxo sanguíneo e processos metabólicos, homeostase de iões e pH sinápticos, e manutenção da barreira hematoencefálica.

Outra célula da glia especializada, o oligodendrócito, forma a bainha de mielina que envolve axónios neuronais no CNS. Os oligodendrócitos estendem processos celulares longos que envolvem axónios várias vezes para formar este revestimento. A bainha de mielina é necessária para a condução adequada da sinalização neuronal e aumenta consideravelmente a velocidade com que essas mensagens viajam.

A microglia—conhecida como os macrófagos do CNS—é o menor tipo de célula da glia e é especializada em fagocitose de agentes patogénicos e detritos. Ela protege o CNS de agentes infecciosos e toxinas e podam as sinapses durante o desenvolvimento. Embora a microglia seja considerada parte das células da glia, ela tem uma origem única e separada em comparação com outros tipos de células da glia. Os astrócitos e oligodendrócitos são produzidos pela glia radial, enquanto que a microglia é originada no saco vitelino e migra para o embrião no início do desenvolvimento embrionário.

Por fim, as células ependimais são células em forma de cubo com saliências semelhantes a cílios que revestem os ventrículos, onde produzem fluido cefalorraquidiano (CSF). As células ependimais formam uma barreira entre o cérebro e o CSF, filtrando substâncias potencialmente prejudiciais. Como os astrócitos e os oligodendrócitos, as células ependimais são originárias da glia radial encontrada perto dos ventrículos laterais.

Células da Glia do Sistema Nervoso Periférico

No sistema nervoso periférico (PNS), existem tipos semelhantes, mas distintos, de células da glia. Por exemplo, funções desempenhadas por astrócitos do CNS são realizadas no PNS principalmente por células satélite, células da glia que fornecem estrutura, suporte e nutrientes aos corpos neuronais com os quais se associam. Outra célula da glia do PNS, a célula de Schwann, funciona como os oligodendrócitos do CNS formando uma bainha de mielina em torno de axónios neuronais. Assim como a mielinação no CNS, a mielinação axonal no PNS fornece o isolamento e condutividade necessários para a transmissão adequada de sinais elétricos.

Importância da Glia na Saúde e na Doença

As células da glia são protetoras e reguladoras críticas do sistema nervoso. Elas não só mantêm condições homeostáticas e contribuem para a função cerebral rotineira, mas também respondem a lesões, infeções e doenças do sistema nervoso. Além disso, a glia executa funções críticas durante o desenvolvimento embrionário do sistema nervoso. Essas células contribuem até para a remoção de conexões neuronais desnecessárias, um processo chamado poda sináptica. Devido à importância da glia em inúmeros aspectos da função cerebral, defeitos em uma ou mais populações de células da glia podem levar a condições neurológicas graves e debilitantes, incluindo distúrbios no desenvolvimento, doença de Alzheimer, doença de Parkinson, esclerose múltipla e muitos outros.

Durante o desenvolvimento, as células da glia fornecem uma matriz para que os neurónios migrem adequadamente e façam crescer os seus axónios. Mais tarde na vida, traumas ou doenças neurodegenerativas podem causar perda de conexões neuronais que não podem ser regeneradas, levando a um mau funcionamento ou paralisia.


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