Este foarte frecvent faptul că, atunci când vorbim despre inteligența unei persoane, ne referim în mod specific la un tip foarte specific de celule: neuroni. Astfel, este normal să numim mononeuronal la care atribuim o inteligență scăzută într-o manieră derogatorie. totuși, ideea că creierul este în esență un set de neuroni este tot mai depășită.

Creierul uman conține mai mult de 80 de miliarde de neuroni, dar aceasta reprezintă doar 15% din totalul celulelor din acest set de organe.

Restul de 85% este ocupat de un alt tip de corpuri microscopice: așa-numitele celule gliale. În ansamblu, aceste celule ele formează o substanță numită glia sau neuroglia, care se extinde prin toate colțurile și crăpăturile sistemului nervos.

În prezent, glia este unul dintre domeniile de studii cu progresie mai mare în neuroștiințe, în căutarea de a-și dezvălui toate sarcinile si interactiunile pe care le fac astfel incat sistemul nervos sa functioneze la fel ca si el. Și este faptul că creierul nu poate fi înțeles în prezent fără a înțelege implicarea glia.

Descoperirea celulelor gliale

Termenul de neuroglie a fost inventat în 1856 de patologul german Rudolf Virchow. Acesta este un cuvânt care în greacă înseamnă "adeziv (glia) neuronal (neuro)", deoarece la momentul descoperirii sale sa crezut că neuronii erau legați împreună pentru a forma nervii și, în plus, axonul a fost un set de celule în loc de o parte a neuronului. Din acest motiv, sa presupus că aceste celule care au fost găsite în apropierea neuronilor au fost pentru a ajuta la structurarea nervului și a facilita unirea între ele și nimic altceva. Un rol destul de pasiv și auxiliar, pe scurt.

În 1887, faimosul cercetător Santiago Ramón y Cajal a ajuns la concluzia că neuronii erau unități independente și că erau separați de ceilalți printr-un mic spațiu care mai târziu a fost cunoscut ca spațiul sinaptic. Acest lucru a servit pentru a respinge ideea că axonii au fost mai mult decât doar părți ale celulelor nervoase independente. Cu toate acestea, ideea de pasivitate glială a rămas. Astăzi însă, se descoperă că importanța sa este mult mai mare decât ceea ce se presupunea.

Într-un fel, este ironic faptul că numele care a fost dat neuroglia este acela. Este adevărat că ajută la structură, dar nu numai că îndeplinește această funcție, ci și pentru protejarea, repararea daunelor, îmbunătățirea impulsului nervos, oferirea energiei și chiar controlul fluxului de informații, printre multe alte funcții descoperite. Ele sunt un instrument puternic pentru sistemul nervos.

Tipuri de celule gliale

Neuroglia este un set de tipuri diferite de celule care au în comun că sunt în sistemul nervos și nu sunt neuroni.

Există destul de multe tipuri diferite de celule gliale, dar mă voi concentra pe discuțiile despre cele patru clase care sunt considerate cele mai importante, precum și despre explicarea celor mai importante funcții descoperite până în prezent. După cum am spus, acest domeniu al neuroștiințelor avansează din ce în ce mai mult în fiecare zi și în viitor vor fi noi detalii care nu sunt cunoscute astăzi..

1. celule Schwann

Numele acestei celule glia este de a-și onora descoperitorul, Theodore Schwann, mai cunoscut ca unul dintre părinții teoriei celulare. Acest tip de celulă glială este singura care se găsește în sistemul nervos periferic (SNP), adică în nervii care circulă în organism.

În timpul studierii anatomiei fibrelor nervoase la animale, Schwann a observat celule care au fost legate de-a lungul axonului și care au dat senzația de a fi ceva asemănător unor mici "perle"; dincolo de aceasta, nu le-a dat mai multă importanță. În studiile viitoare, sa descoperit că aceste elemente microscopice sub formă de perle erau de fapt niște teci de mielină, un produs important care generează acest tip de celulă.

Myelinul este o lipoproteină oferă izolație împotriva impulsului electric către axon, adică permite ca potențialul de acțiune să fie menținut pe o distanță mai lungă și mai lungă, determinând focurile electrice să meargă mai repede și să nu se disperseze prin membrana neuronului. Adică, ele se comportă ca și cauciucul care acoperă un cablu.

Celulele Schwann au capacitatea de a secrete câteva componente neurotrofice, inclusiv "Factorul de creștere a nervilor" (FCN), primul factor de creștere găsit în sistemul nervos. Această moleculă servește la stimularea creșterii neuronilor în timpul dezvoltării. De asemenea, deoarece acest tip de glia înconjoară axonul ca și cum ar fi un tub, el are și o influență pentru a marca direcția spre care ar trebui să crească..

Dincolo de aceasta, sa văzut că atunci când un nerv din SNP a fost deteriorat, FCN este secretată astfel încât neuronul să poată crește și să-și recupereze funcționalitatea. Acest lucru explică procesul prin care paralizia temporară pe care o suferă mușchii după ce a suferit o pauză dispare.

Cele trei celule diferite ale lui Schwann

Pentru primii anatomiști nu au existat diferențe în celulele Schwann, dar cu avansuri în microscopie a fost posibilă diferențierea a până la trei tipuri diferite, cu structuri și funcții bine diferențiate. Cele pe care le descriu sunt cele "mielinice", deoarece produc mielină și sunt cele mai comune.

totuși, în neuronii cu axoni scurți, există un alt tip de celulă Schwann numită "nemyelinată", deoarece nu produce teci de mielină. Acestea sunt mai mari decât cele anterioare, iar în interiorul lor se află mai mult de un axon la un moment dat. Se pare că acestea nu produc mantale de mielină, deoarece cu membrana proprie servesc deja ca izolație pentru acești axoni mici.

Ultimul tip al acestei forme de neuroglie se regăsește în sinapsei dintre neuroni și mușchi. Ele sunt cunoscute ca celule Schwann terminal sau perisinaptice (între sinapse). Funcția acordată în prezent a fost dezvăluită datorită experimentului efectuat de Richard Robitaille, neurobiolog la Universitatea din Montreal. Testul a constat în adăugarea unui mesager fals la aceste celule pentru a vedea ce sa întâmplat. Rezultatul a fost că răspunsul exprimat de mușchi a fost modificat. În unele cazuri, contracția a fost mărită, în alte cazuri aceasta a scăzut. Concluzia a fost aceea Acest tip de glia reglează fluxul de informații între neuron și mușchi.

2. Oligodendrocite

În sistemul nervos central (CNS) nu există celule Schwann, dar neuronii au o altă formă de acoperire cu mielină datorită unui tip alternativ de celule gliale. Această funcție este efectuată ultima dintre cele mai mari tipuri de neuroglii descoperite: cea formată de oligodendrocite.

Numele ei se referă la modul în care au fost descrise de primii anatomiști care i-au găsit; o celulă cu multe extensii mici. Dar adevărul este că numele nu vine de mult, din moment ce timp mai târziu, un elev al lui Ramon y Cajal, Pio del Rio Hortega, îmbunătățiri proiectate în colorare utilizate la momentul, dezvăluind adevărata morfologia: o celulă cu câteva extensii lungi, ca și cum ar fi arme.

Myelinul în sistemul nervos central

O diferență între oligodendrocitele și celulele mielinizate Schwann este aceea că cei dintâi nu înconjoară axonul cu corpul lor, dar o fac cu extensiile lungi, ca și cum ar fi tentaculele unui caracatiță, și prin ele se secretă mielina. În plus, mielina din SNC nu este numai pentru a izola neuronul.

După cum sa demonstrat în anul 1988 de Martin Schwab, depunerea mielinei pe axon în neuroni în cultură împiedică creșterea acesteia. Privind o explicație, Schwab și echipa sa au reușit să purifice câteva proteine ​​de mielină care provoacă această inhibiție: Nogo, MAG și OMgp. Lucrul amuzant este că sa văzut că în stadiile incipiente ale dezvoltării creierului, proteina MAG a mielinei stimulează creșterea neuronului, făcând o funcție inversă a neuronului la adulți.. Motivul acestei inhibiții este un mister, dar oamenii de știință speră că rolul său va fi în curând cunoscut.

O alta proteina gasita in anii '90 se gaseste in mielina, de data aceasta de Stanley B. Prusiner: Prion Protein (PrP). Funcția sa în stare normală este necunoscută, dar într-o stare mutantă devine un Prion și generează o variantă a bolii Creutzfeldt-Jakob, cunoscută ca boala vacii nebune. Prionul este o proteină care câștigă autonomie, infectând toate celulele glia, care generează neurodegenerare.

3. Astrocite

Acest tip de celulă glială a fost descris de Ramón y Cajal. În timpul observațiilor sale asupra neuronilor, el a observat că există și alte celule apropiate neuronilor, de formă înstelată; de aici numele ei. Acesta este localizat în sistemul nervos central și nervul optic și, eventual, unul dintre glia care efectuează un număr mai mare de funcții. Dimensiunea lui este de două până la zece ori mai mare decât cea a unui neuron și are funcții foarte diverse

Bariera hemato-cerebrală

Sângele nu curge direct în sistemul nervos central. Acest sistem este protejat de Bariera Blood-Brain (BHE), o membrană permeabilă foarte selectivă. Astrocitele sunt implicate activ în ea, fiind responsabil pentru filtrarea a ceea ce se poate întâmpla cu cealaltă parte și ce nu. În principal, ele permit intrarea oxigenului și a glucozei, pentru a putea hrăni neuronii.

Dar ce se întâmplă dacă această barieră este deteriorată? În plus față de problemele generate de sistemul imunitar, grupurile de astrocite se deplasează în zona afectată și se unesc pentru a forma o barieră temporară și a opri hemoragia.

Astrocitele au capacitatea de a sintetiza o proteină fibroasă cunoscută sub numele de GFAP, cu care câștigă robustețea, pe lângă secretarea unei alte proteine ​​care le permite să obțină impermeabilitate. În paralel, astrocitele secretă neurotrofe, pentru a stimula regenerarea în zonă.

Reîncărcarea bateriei cu potasiu

O altă funcție descrisă de astrocite este activitatea lor de a menține potențialul de acțiune. Atunci când un neuron generează un impuls electric, acesta colectează ionii de sodiu (Na +) pentru a deveni mai pozitivi cu exteriorul. Acest proces prin care încărcările electrice sunt manipulate din exterior și din interiorul neuronilor produce o stare cunoscută sub numele de depolarizare, ceea ce determină ca impulsurile electrice care trec prin neuron să ajungă în spațiul sinaptic. În timpul călătoriei, mediul celular urmărește întotdeauna echilibrul în sarcina electrică, de aceea pierde ioni de potasiu (K +) de această dată, pentru a egala cu mediul extracelular.

Dacă acest lucru sa întâmplat întotdeauna, în final s-ar genera o saturație a ionilor de potasiu, ceea ce ar însemna că acești ioni ar înceta să iasă din neuron, ceea ce ar duce la incapacitatea de a genera impulsul electric. Acesta este locul în care astrocitele intră în scenă, ele absorb aceste ioni în interiorul pentru a curăța spațiul extracelular și îi permit să continue să secrete mai mulți ioni de potasiu. Astrocitele nu au nicio problemă cu încărcarea, deoarece nu comunică prin impulsuri electrice.

4. Microglia

Ultima din cele patru cele mai importante forme de neuroglie este microglia. Acest lucru a fost descoperit înainte de oligodendrocite, dar sa crezut că provine din vasele de sânge. Acesta ocupă între 5 și 20% din populația glia a SNC, iar importanța sa se bazează pe faptul că este baza sistemului imunitar al creierului. Protejând bariera hemato-encefalică, trecerea liberă a celulelor nu este permisă și aceasta include și cea a sistemului imunitar. Din acest motiv, creierul are nevoie de propriul său sistem de apărare, și acesta este format din acest tip de glia.

Sistemul imunitar al SNC

Această celulă glia are o mare mobilitate, care permite să reacționeze rapid la orice problemă găsită în SNC. Microglia are capacitatea de a devora celulele deteriorate, bacteriile și virușii, precum și de a elibera una urmată de agenți chimici cu care să lupte împotriva invadatorilor. dar utilizarea acestor elemente poate provoca daune colaterale, deoarece este, de asemenea, toxică pentru neuroni. Prin urmare, după confruntare trebuie să producă, la fel ca și astrocitele, neurotrofic pentru a facilita regenerarea zonei afectate.

Anterior, am vorbit despre deteriorarea BHE, o problemă generată în parte de efectele secundare ale microgliilor atunci când leucocitele traversează BBB și trec în creier. Interiorul sistemului nervos central este o lume nouă pentru aceste celule și reacționează în primul rând ca necunoscut ca și cum ar fi o amenințare, generând un răspuns imun împotriva lui.. Microglia inițiază apărarea, provocând ceea ce am putea spune un "război civil", care provoacă multe daune neuronilor.

Comunicarea dintre glia și neuroni

După cum ați văzut, celulele gliei realizează o mare varietate de sarcini. Dar o secțiune care nu a fost clară este dacă neuronii și neuroglia comunică între ei. Primii cercetători au perceput deja că glia, spre deosebire de neuroni, nu generează impulsuri electrice. Dar acest lucru sa schimbat atunci când Stephen J. Smith a verificat modul în care comunică, atât între ele, cât și cu neuroni.

Smith a avut intuiția că neuroglia folosește ionul de calciu (Ca2 +) pentru a transmite informații, deoarece acest element este cel mai folosit de celule în general. Cumva, el și tovarășii lui s-au aruncat în piscină cu această credință (după ce toată "popularitatea" unui ion nu ne spune prea multe despre funcțiile sale specifice), dar au avut dreptate.

Acești cercetători au creat un experiment care a constat într-o cultură de astrocite la care s-a adăugat calciu fluorescent, care permite microscopiei fluorescente să-și vadă poziția. În plus, a fost adăugat în mijloc un neurotransmitator foarte comun, glutamat. Rezultatul a fost imediat. Timp de zece minute ei puteau vedea cum fluorescența intra în astrocite și călătorise între celule ca și cum ar fi fost un val. Cu acest experiment au arătat că glia comunică între el și neuron, deoarece fără neurotransmițător valul nu începe.

Ultimul cunoscut despre celulele gliale

Prin cercetări mai recente, sa descoperit că glia detectează toate tipurile de neurotransmițători. Mai mult, atât astrocite și microglii sunt capabile să producă și să elibereze neurotransmitatori (deși aceste elemente sunt numite de gliotransmitters provin glia), influențând astfel sinapsele neuronilor.

Un domeniu actual de studiu este de a vedea în cazul în care celulele glia influențează funcționarea generală a creierului și procesele complexe mentale, cum ar fi învățarea, memoria sau somnul.