18.6: Глиальные клетки

Обзор

Глиальные клетки являются одним из двух основных типов клеток в нервной системе. Клетки глии состоят из астроцитов, олигодендроцитов, микроглий и эпендимальных клеток в центральной нервной системе, а также спутниковых и шванновых клеток в периферической нервной системе. Эти клетки не общаются через электрические сигналы, как нейроны, но они способствуют практически любой другой аспект функции нервной системы. У человека количество глиальных клеток примерно равно количеству нейронов в головном мозге.

Глиальные клетки Центральной нервной системы

Глиа в центральной нервной системе (ЦНС) включают астроциты, олигодендроциты, микроглии и эпендимальные клетки. Астроциты являются наиболее распространенным типом глиальных клеток и находятся в организованных, не перекрывающихся моделей по всему мозгу, где они тесно связаны с нейронами и капиллярами. Астроциты играют многочисленные роли в функции мозга, включая регулирование кровотока и метаболических процессов, синаптический ионный ионный и рН гомеостаз, а также поддержание гемозефалического барьера.

Другая специализированная глиальная клетка, олигодендроцит, образует оболочку миелина, которая окружает нейрональные аксоны в ЦНС. Олигодендроциты расширяют длительные клеточные процессы, которые обходят аксоны несколько раз, чтобы сформировать это покрытие. Миелин оболочки требуется для надлежащего проведения нейронной сигнализации и значительно увеличивает скорость, с которой эти сообщения путешествия.

Микроглия, известная как макрофаги ЦНС, является самым маленьким типом глиальных клеток и специализируется на фагоцитозе как патогенных микроорганизмов, так и мусора. Они защищают ЦНС от инфекционных агентов и токсинов и подрезают синапсы во время развития. Хотя микроглии считаются глиальными клетками, они имеют уникальное и отдельное происхождение по сравнению с другими типами глиальных клеток. Астроциты и олигодендроциты производятся радиальной глией, в то время как микроглии происходят из желточного мешка и мигрируют в эмбрион на ранних стадиях эмбрионального развития.

Наконец, эпендимальные клетки являются кубообразными клетками с ресонами, похожими на ресоны,. которые высовывает желудочков, где они производят спинномозговую жидкость (CSF). Эпендимальные клетки образуют барьер между мозгом и CSF, отфильтровыв потенциально вредные вещества. Как астроциты и олигодендроциты, эпендимальные клетки происходят из радиальной глии, найденной вблизи бокового желудочка.

Глиальные клетки периферической нервной системы

В периферической нервной системе (PNS) существуют похожие, но различные типы глиальных клеток. Например, функции, выполняемые астроцитами ЦНС, выполняются в PNS в первую очередь спутниковыми клетками, глиальными клетками, которые обеспечивают структуру, амортизацию и питательные вещества для нейрональных тел, с которых они связаны. Другая глиальная клетка PNS, клетка Шванн, функционирует как Олигодендроциты ЦНС, образуя оболочку миелина вокруг нейронных аксонов. Как и миелинизация в ЦНС, миелинизация аксонов PNS обеспечивает необходимую изоляцию и проводимость для правильной передачи электрических сигналов.

Значение Глии в здравоохранении и болезнях

Глиальные клетки являются критическими защитниками нервной системы и регуляторами. Они не только поддерживают гомеостатические условия и способствуют рутинной функции мозга, но они также реагируют на травмы нервной системы, инфекции и болезни. Кроме того, глиа выполняет критические функции во время эмбрионального развития нервной системы. Эти клетки даже способствуют удалению ненужных нейронных связей, процесс, называемый синаптической обрезки. Из-за важности глии во многих аспектах функции мозга, дефекты в одной или нескольких популяций глиальных клеток может привести к тяжелым и изнурительных неврологических заболеваний, в том числе расстройств развития, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, рассеянный склероз, и многие другие.

Во время развития, глиальные клетки обеспечивают леса для нейронов правильно мигрировать и расти из их аксонов. Позже в жизни, травмы или нейродегенеративные заболевания могут привести к потере нейронных связей, которые не могут быть регенерированы, что приводит к нарушению функционирования или паралич.