CELLULE GLIALI: FUNZIONI, TIPI E MALATTIE - GEOGRAFÍA - 2024

Le cellule gliali sono cellule di supporto che proteggono i neuroni e li tengono insieme. L'insieme delle cellule gliali è chiamato glia o neuroglia. Il termine "glia" deriva dal greco e significa "colla", per questo a volte vengono chiamati "colla nervosa".

Le cellule gliali continuano a crescere dopo la nascita e con l'avanzare dell'età il loro numero diminuisce. In effetti, le cellule gliali subiscono più cambiamenti dei neuroni. Ci sono più cellule gliali che neuroni nel nostro cervello.

In particolare, alcune cellule gliali trasformano i loro modelli di espressione genica con l'età. Ad esempio, quali geni vengono attivati ​​o disattivati ​​quando si raggiungono gli 80 anni di età. Cambiano principalmente nelle aree del cervello come l'ippocampo (memoria) e la substantia nigra (movimento). Anche il numero di cellule gliali in ogni persona può essere utilizzato per dedurre la loro età.

La principale differenza tra neuroni e cellule gliali è che queste ultime non partecipano direttamente alle sinapsi e ai segnali elettrici. Sono anche più piccoli dei neuroni e non hanno assoni o dendriti.

I neuroni hanno un metabolismo molto alto, ma non possono immagazzinare i nutrienti. Ecco perché hanno bisogno di una fornitura costante di ossigeno e sostanze nutritive. Questa è una delle funzioni svolte dalle cellule gliali; senza di loro, i nostri neuroni morirebbero.

Gli studi nel corso della storia si sono concentrati praticamente esclusivamente sui neuroni. Tuttavia, le cellule gliali hanno molte funzioni importanti che erano precedentemente sconosciute. Ad esempio, recentemente si è scoperto che sono coinvolti nella comunicazione tra cellule cerebrali, flusso sanguigno e intelligenza.

Tuttavia, c'è molto da scoprire sulle cellule gliali, poiché rilasciano molte sostanze le cui funzioni non sono ancora note e sembrano essere correlate a diverse patologie neurologiche.

Caratteristiche

Le principali funzioni delle cellule gliali sono le seguenti:

Migliorano le sinapsi neuronali (connessioni)

Alcuni studi hanno dimostrato che se non ci sono cellule gliali, i neuroni e le loro connessioni falliscono. Ad esempio, in uno studio sui roditori, si è scoperto che i neuroni da soli producono pochissime sinapsi.

Tuttavia, quando hanno aggiunto una classe di cellule gliali chiamate astrociti, il numero di sinapsi è aumentato notevolmente e l'attività sinaptica è aumentata di 10 volte.

Hanno anche scoperto che gli astrociti rilasciano una sostanza nota come trombospondina, che facilita la formazione di sinapsi neuronali.

Contribuiscono alla potatura neurale

Quando il nostro sistema nervoso si sta sviluppando, vengono creati neuroni e connessioni (sinapsi) in eccesso. In una fase successiva dello sviluppo, i neuroni e le connessioni rimanenti vengono tagliati, operazione nota come potatura neurale.

Le cellule gliali sembrano stimolare questo compito insieme al sistema immunitario. È vero che in alcune malattie neurodegenerative è presente la potatura patologica, dovuta alle funzioni anormali della glia. Ciò si verifica, ad esempio, nella malattia di Alzheimer.

Partecipano all'apprendimento

Alcune cellule gliali rivestono gli assoni, formando una sostanza chiamata mielina. La mielina è un isolante che fa viaggiare più velocemente gli impulsi nervosi.

In un ambiente in cui l'apprendimento è stimolato, il livello di mielinizzazione dei neuroni aumenta. Pertanto, si può affermare che le cellule gliali promuovono l'apprendimento.

Altre funzioni

- Tenere il sistema nervoso centrale attaccato. Queste cellule si trovano intorno ai neuroni e le tengono in posizione.

- Le cellule gliali attenuano gli effetti fisici e chimici che il resto del corpo può avere sui neuroni.

- Controllano il flusso di nutrienti e altre sostanze chimiche necessarie affinché i neuroni si scambino segnali tra loro.

- Isolano alcuni neuroni da altri, impedendo la miscelazione dei messaggi neurali.

- Eliminano e neutralizzano lo spreco di neuroni morti.

Tipi di cellule gliali

I quattro diversi tipi di cellule gliali presenti nel sistema nervoso centrale: cellule ependimali (rosa chiaro), astrociti (verdi), cellule microgliali (rosse) e oligodendrociti (azzurro). Fonte: Artwork di Holly Fischer / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Esistono tre tipi di cellule gliali nel sistema nervoso centrale adulto. Questi sono: astrociti, oligodendrociti e cellule microgliali. Ciascuno di essi è descritto di seguito.

Gli astrociti

Astrociti fibrosi

Astrocyte significa "cellula a forma di stella". Si trovano nel cervello e nel midollo spinale. La sua funzione principale è mantenere, in vari modi, un ambiente chimico adatto allo scambio di informazioni da parte dei neuroni.

Inoltre, gli astrociti (chiamati anche astrogliaciti) supportano i neuroni e rimuovono i rifiuti dal cervello. Servono anche a regolare la composizione chimica del fluido che circonda i neuroni (fluido extracellulare), assorbendo o rilasciando sostanze.

Un'altra funzione degli astrociti è quella di nutrire i neuroni. Alcuni processi degli astrociti (che possiamo chiamare le braccia della stella) avvolgono i vasi sanguigni, mentre altri avvolgono determinate aree dei neuroni.

Queste cellule possono spostarsi in tutto il sistema nervoso centrale, estendendo e ritirando i suoi processi, noti come pseudopodi ("falsi piedi"). Viaggiano più o meno allo stesso modo delle amebe. Quando trovano dei detriti da un neurone, lo divorano e lo digeriscono. Questo processo è chiamato fagocitosi.

Quando una grande quantità di tessuto danneggiato deve essere distrutta, queste cellule si moltiplicheranno, producendo abbastanza nuove cellule per raggiungere l'obiettivo. Una volta pulito questo tessuto, gli astrociti occuperanno lo spazio vuoto formato da un reticolo. Inoltre, una classe specifica di astrociti formerà tessuto cicatriziale che sigilla l'area.

oligodendrociti

Diagramma delle cellule neuronali che mostra gli oligodendrociti e la guaina mielinica. Fonte: Andrew c

Questo tipo di cellule gliali supporta i processi dei neuroni (assoni) e produce mielina. La mielina è una sostanza che copre gli assoni, isolandoli. Pertanto, impedisce alle informazioni di diffondersi ai neuroni vicini.

La mielina aiuta gli impulsi nervosi a viaggiare più velocemente attraverso l'assone. Non tutti gli assoni sono ricoperti di mielina.

Un assone mielinizzato assomiglia a una collana di perle allungate, poiché la mielina non è distribuita continuamente. Piuttosto, è distribuito in una serie di segmenti con parti scoperte tra di loro.

Un singolo oligodendrocita può produrre fino a 50 segmenti di mielina. Quando il nostro sistema nervoso centrale si sviluppa, gli oligodendrociti producono estensioni che vengono successivamente avvolte ripetutamente attorno a un pezzo di assone, producendo così gli strati di mielina.

Le parti non mielinizzate di un assone sono chiamate noduli di Ranvier, dal nome del loro scopritore.

Cellule microgliali o microgliociti

Cellule microgliali. Fonte: nessun autore leggibile dalla macchina fornito. GrzegorzWicher ~ commonswiki ipotizzato (in base alle rivendicazioni di copyright). / Dominio pubblico

Sono le cellule gliali più piccole. Possono anche agire come fagociti, cioè ingerire e distruggere i rifiuti neuronali. Un'altra funzione che svolgono è la protezione del cervello, difendendolo dai microrganismi esterni.

Pertanto, svolge un ruolo importante come componente del sistema immunitario. Questi sono responsabili delle reazioni infiammatorie che si verificano in risposta a lesioni cerebrali.

Cellule ependimali

Sono cellule che rivestono i ventricoli del cervello che sono pieni di liquido cerebrospinale e il canale centrale del midollo spinale. Hanno una forma cilindrica, simile a quella delle cellule epiteliali della mucosa.

Malattie che colpiscono le cellule gliali

Esistono molteplici malattie neurologiche che mostrano danni a queste cellule. Glia è stata collegata a disturbi come dislessia, balbuzie, autismo, epilessia, problemi di sonno o dolore cronico. Oltre alle malattie neurodegenerative come il morbo di Alzheimer o la sclerosi multipla.

Alcuni di loro sono descritti di seguito:

Sclerosi multipla

È una malattia neurodegenerativa in cui il sistema immunitario del paziente attacca erroneamente le guaine mieliniche in una determinata area.

Sclerosi laterale amiotrofica (SLA)

In questa malattia si verifica una progressiva distruzione dei motoneuroni, provocando debolezza muscolare, problemi di parlare, deglutire e respirare che progrediscono.

Sembra che uno dei fattori coinvolti nell'origine di questa malattia sia la distruzione delle cellule gliali che circondano i motoneuroni. Questo potrebbe spiegare perché la degenerazione inizia in un'area e si diffonde in aree adiacenti.

Malattia di Alzheimer

È un disturbo neurodegenerativo caratterizzato da deterioramento cognitivo generale, principalmente deficit di memoria. Molteplici indagini suggeriscono che le cellule gliali possono svolgere un ruolo importante nell'origine di questa malattia.

Sembra che si verifichino cambiamenti nella morfologia e nelle funzioni delle cellule gliali. Gli astrociti e la microglia cessano di svolgere le loro funzioni neuroprotettive. Pertanto i neuroni rimangono soggetti a stress ossidativo ed eccitotossicità.

morbo di Parkinson

Questa malattia è caratterizzata da problemi motori dovuti a una degenerazione dei neuroni che trasmettono la dopamina ad aree di controllo motorio come la substantia nigra.

Sembra che questa perdita sia associata a una risposta gliale, specialmente nella microglia degli astrociti.

Disturbi dello spettro autistico

Sembra che il cervello dei bambini con autismo sia più grande di quello dei bambini sani. È stato scoperto che questi bambini hanno più neuroni in alcune aree del cervello. Hanno anche più cellule gliali, che possono riflettersi nei sintomi tipici di questi disturbi.

Inoltre, sembra esserci un malfunzionamento della microglia. Di conseguenza, questi pazienti soffrono di neuroinfiammazione in diverse parti del cervello. Ciò causa la perdita delle connessioni sinaptiche e la morte neuronale. Forse per questo motivo, c'è meno connettività del normale in questi pazienti.

Disturbi affettivi

In altri studi, la diminuzione del numero di cellule gliali è stata associata a diversi disturbi. Ad esempio, Öngur, Drevets e Price (1998) hanno mostrato che c'era una riduzione del 24% delle cellule gliali nel cervello dei pazienti che avevano sofferto di disturbi affettivi.

In particolare, nella corteccia prefrontale, nei pazienti con depressione maggiore, questa perdita è più pronunciata in quelli con disturbo bipolare. Questi autori suggeriscono che la perdita di cellule gliali possa essere la ragione della ridotta attività osservata in quell'area.

Ci sono molte altre condizioni in cui sono coinvolte le cellule gliali. Sono attualmente in corso ulteriori ricerche per determinare il suo esatto ruolo in molteplici malattie, principalmente disturbi neurodegenerativi.

Riferimenti

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