Quali sono le cellule gliali e cosa fanno?

Le altre cellule cerebrali

Probabilmente hai sentito parlare della "materia grigia" del cervello, che è composta da cellule chiamate neuroni, ma un tipo meno noto di cellule cerebrali è ciò che costituisce la "sostanza bianca". Queste sono chiamate cellule gliali.

Quali sono le cellule gliali?

Originariamente, le cellule gliali, chiamate anche glia o neuroglia, si riteneva fornissero solo un supporto strutturale. La parola "glia" significa letteralmente "colla neurale". Scoperte relativamente recenti, tuttavia, hanno rivelato che svolgono tutti i tipi di funzioni nel cervello e nei nervi che corrono lungo tutto il corpo. Di conseguenza, la ricerca è esplosa e abbiamo imparato volumi su di loro. Tuttavia, c'è ancora molto da imparare.

Tipi di cellule gliali

Principalmente, le cellule gliali forniscono supporto per i neuroni. Pensa a loro come a un pool di segreteria per il tuo sistema nervoso, oltre al personale di pulizie e di manutenzione. Potrebbero non fare i grandi lavori, ma senza di loro, quei grandi lavori non sarebbero mai fatti.

Le cellule gliali si presentano in più forme, ognuna delle quali svolge determinate funzioni specifiche che mantengono il funzionamento del cervello correttamente o meno, se si ha una malattia che colpisce queste importanti cellule.

Il tuo sistema nervoso centrale (SNC) è costituito dal tuo cervello e dai nervi della tua colonna vertebrale. Cinque tipi che sono presenti nel tuo SNC sono:

• Gli astrociti
• oligodendrociti
• microglia
• Cellule ependimali
• Glia radiale

Hai anche cellule gliali nel tuo sistema nervoso periferico (PNS), che comprende i nervi delle tue estremità, lontano dalla colonna vertebrale. Ci sono due tipi di cellule gliali:

• Cellule di Schwann
• Celle satellite

1 -

Gli astrociti

Il tipo più comune di cellula gliale nel sistema nervoso centrale è l'astrocita, che è anche chiamato astroglia. La parte "astro" del nome si riferisce al fatto che assomigliano a stelle, con proiezioni che si diffondono dappertutto.

Alcuni, chiamati astrociti protoplasmatici, hanno proiezioni spesse con molti rami. Altri, chiamati astrociti fibrosi, hanno braccia lunghe e sottili che si ramificano meno frequentemente. Il tipo protoplasmico si trova generalmente tra i neuroni nella materia grigia, mentre quelli fibrosi si trovano tipicamente nella sostanza bianca. Nonostante queste differenze, svolgono funzioni simili.

Gli astrociti hanno diversi lavori importanti, tra cui:

• Formazione della barriera emato-encefalica (BBB). Il BBB è come un rigoroso sistema di sicurezza, lasciando entrare solo sostanze che dovrebbero essere nel tuo cervello, mentre tieni fuori le cose che potrebbero essere dannose. Questo sistema di filtraggio è essenziale per mantenere sano il tuo cervello.
• Regolare le sostanze chimiche intorno ai neuroni. Il modo in cui i neuroni comunicano è tramite messaggeri chimici chiamati neurotrasmettitori. Una volta che una sostanza chimica ha consegnato il suo messaggio a una cellula, sostanzialmente rimane lì a ingombrare le cose fino a quando un astrocita la ricicla attraverso un processo chiamato reuptake . Il processo di reuptake è l'obiettivo di numerosi farmaci, compresi gli antidepressivi. Gli astrociti ripuliscono anche ciò che rimane quando muore un neurone, così come gli ioni di potassio in eccesso, che sono sostanze chimiche che svolgono un ruolo importante nella funzione dei nervi.
• Regolazione del flusso di sangue al cervello. Perché il tuo cervello elabori correttamente le informazioni, ha bisogno di una certa quantità di sangue per tutte le sue diverse regioni. Una regione attiva diventa più di una inattiva.
• Sincronizzazione dell'attività degli assoni. Gli assoni sono lunghe parti filiformi di neuroni e cellule nervose che conducono elettricità per inviare messaggi da una cellula all'altra.

La disfunzione degli astrociti è stata potenzialmente collegata a numerose malattie neurodegenerative, tra cui:

• Sclerosi laterale amiotrofica (SLA o malattia di Lou Gehrig)
• Corea di Huntington
• morbo di Parkinson

Modelli animali di malattie correlate agli astrociti stanno aiutando i ricercatori a saperne di più su di loro con la speranza di scoprire nuove possibilità di trattamento.

2 -

oligodendrociti

Gli oligodendrociti provengono da cellule staminali neurali. La parola è composta da termini greci che, tutti insieme, significano "cellule con diversi rami". Il loro scopo principale è quello di aiutare le informazioni a muoversi più velocemente lungo gli assoni.

Gli oligodendrociti assomigliano a palle di spikey. Sulla punta delle loro punte ci sono membrane bianche e lucenti che avvolgono gli assoni sulle cellule nervose. Il loro scopo è quello di formare uno strato protettivo, come l'isolamento in plastica sui cavi elettrici. Questo strato protettivo è chiamato guaina mielinica.

La guaina non è continua, però. C'è una fessura tra ogni membrana che viene chiamata il "nodo di Ranvier" ed è il nodo che aiuta i segnali elettrici a diffondersi efficientemente lungo le cellule nervose. Il segnale salta effettivamente da un nodo all'altro, il che aumenta la velocità della conduzione nervosa riducendo anche la quantità di energia necessaria per trasmetterlo. I segnali lungo i nervi mielinici possono viaggiare fino a 200 miglia al secondo.

Alla nascita, hai solo pochi assoni mielinizzati, e la quantità di essi continua a crescere fino a quando non hai circa 25-30 anni. Si ritiene che la mielinizzazione svolga un ruolo importante nell'intelligenza.

Gli oligodendrociti forniscono anche stabilità e trasportano energia dalle cellule del sangue agli assoni.

Il termine "guaina mielinica" potrebbe esservi familiare a causa della sua associazione con la sclerosi multipla . In quella malattia, si ritiene che il sistema immunitario attacca le guaine mieliniche, il che porta alla disfunzione di quei neuroni e alla compromissione della funzione cerebrale. Le lesioni del midollo spinale possono anche causare danni alle guaine mieliniche.

Altre malattie che si ritiene siano associate alla disfunzione degli oligodendrociti includono:

• leucodistrofie
• I tumori si chiamavano oligodendrogliomi
• Schizofrenia
• Disordine bipolare

Alcune ricerche suggeriscono che gli oligodendrociti possono essere danneggiati dal glutammato del neurotrasmettitore, che, tra le altre funzioni, stimola le aree del cervello in modo da poter mettere a fuoco e apprendere nuove informazioni. Tuttavia, in alti livelli, il glutammato è considerato un "eccitotossina", il che significa che può sovrastimolare le cellule fino alla morte.

3 -

microglia

Come suggerisce il loro nome, le microglia sono minuscole cellule gliali. Agiscono come il sistema immunitario dedicato del cervello, che è necessario dal momento che il BBB isola il cervello dal resto del corpo.

Le microglia sono attente ai segni di lesioni e malattie. Quando lo individuano, caricano e si prendono cura del problema, sia che si tratti di eliminare le cellule morte o di eliminare una tossina o un patogeno.

Quando rispondono a un infortunio, la microglia causa l'infiammazione come parte del processo di guarigione. In alcuni casi, come il morbo di Alzheimer , possono diventare iperattivi e causare troppa infiammazione. Si ritiene che porti alle placche amiloidi e ad altri problemi associati alla malattia.

Insieme all'Alzheimer, le malattie che possono essere collegate alla disfunzione microgliale includono:

• fibromialgia
• Dolore neuropatico cronico
• Disturbi dello spettro autistico
• Schizofrenia

Si ritiene che le microglia abbiano molti altri compiti oltre a quello, inclusi i ruoli nella plasticità associata all'apprendimento e che guidano lo sviluppo del cervello, nel quale hanno un'importante funzione di pulizia.

Il nostro cervello crea molte connessioni tra i neuroni che permettono loro di passare informazioni avanti e indietro. In realtà, il cervello crea molto più di quanto abbiamo bisogno, il che non è efficiente. Le microglia rilevano le sinapsi inutili e le "potano", proprio come un giardiniere pota un cespuglio di rose per mantenerlo in salute.

Negli ultimi anni la ricerca microgliale è davvero decollata, portando a una comprensione sempre crescente dei loro ruoli sia nella salute che nella malattia nel sistema nervoso centrale.

4 -

Cellule ependimali

Le cellule ependimali sono principalmente conosciute per la creazione di una membrana chiamata ependima, che è una membrana sottile che riveste il canale centrale del midollo spinale e i ventricoli (passaggi) del cervello. Creano anche liquido cerebrospinale .

Le cellule ependimali sono estremamente piccole e si allineano strettamente per formare la membrana. Dentro i ventricoli, hanno ciglia, che sembrano piccoli peli, che ondeggiano avanti e indietro per far circolare il liquido cerebrospinale.

Il liquido cerebrospinale fornisce sostanze nutritive ed elimina i prodotti di scarto dal cervello e dalla colonna vertebrale. Serve anche come cuscino e ammortizzatore tra cervello e cranio. È anche importante per l'omeostasi del tuo cervello, il che significa regolare la sua temperatura e altre caratteristiche che mantengono il suo funzionamento nel miglior modo possibile.

Anche le cellule ependimali sono coinvolte nel BBB.

5 -

Glia radiale

Si ritiene che la glia radiale sia un tipo di cellula staminale , il che significa che creano altre cellule. Nel cervello in via di sviluppo, sono i "genitori" di neuroni, astrociti e oligodendrociti. Quando eri un embrione, hanno anche fornito un'impalcatura per lo sviluppo dei neuroni, grazie a fibre lunghe che guidano le giovani cellule cerebrali in posizione mentre si forma il cervello.

Il loro ruolo come cellule staminali, in particolare come creatori di neuroni, li rende al centro della ricerca su come riparare i danni al cervello da malattie o lesioni.

Più tardi nella vita, giocano anche ruoli in neuroplasticità.

6 -

Schwann Cells

Le cellule di Schwann prendono il nome dal fisiologo Theodor Schwann, che le ha scoperte. Funzionano molto come gli oligodendrociti in quanto forniscono guaine mieliniche per gli assoni, ma esistono nel sistema nervoso periferico (PNS) piuttosto che nel SNC.

Tuttavia, invece di essere una cellula centrale con le braccia a punta di membrana, le cellule di Schwann formano delle spirali direttamente attorno all'assone. I nodi di Ranvier giacciono tra di loro, proprio come fanno tra le membrane degli oligodendrociti, e assistono nella trasmissione nervosa allo stesso modo.

Le cellule di Schwann fanno anche parte del sistema immunitario del PNS. Quando una cellula nervosa è danneggiata, ha la capacità di, in sostanza, di mangiare gli assoni del nervo e fornire un percorso protetto per la formazione di un nuovo assone.

Le malattie che coinvolgono le cellule di Schwann includono:

• Sindrome di Guillain Barre
• Malattia di Charcot-Marie-Tooth
• schwannomatosi
• Polineuropatia demielinizzante infiammatoria cronica
• Lebbra

Abbiamo avuto alcune promettenti ricerche sul trapianto di cellule di Schwann per lesioni del midollo spinale e altri tipi di danni ai nervi periferici.

Le cellule di Schwann sono anche implicate in alcune forme di dolore cronico. La loro attivazione dopo il danno ai nervi può contribuire alla disfunzione in un tipo di fibre nervose chiamate nocicettori , che avvertono fattori ambientali come il caldo e il freddo.

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Celle satellite

Le celle satellite prendono il nome dal modo in cui circondano determinati neuroni, con diversi satelliti che formano una guaina attorno alla superficie cellulare. Stiamo appena iniziando a conoscere queste cellule, ma molti ricercatori ritengono che siano simili agli astrociti.

Lo scopo principale delle cellule satellite sembra essere la regolazione dell'ambiente intorno ai neuroni, mantenendo le sostanze chimiche in equilibrio.

I neuroni che hanno cellule satelliti formano qualcosa chiamato gangila, che sono gruppi di cellule nervose nel sistema nervoso autonomo e nel sistema sensoriale. Il sistema nervoso autonomo regola i tuoi organi interni, mentre il tuo sistema sensoriale è ciò che ti permette di vedere, sentire, odorare, toccare e gustare.

Le cellule satellite forniscono nutrimento al neurone e assorbono tossine di metalli pesanti, come mercurio e piombo, per impedire loro di danneggiare i neuroni.

Si ritiene inoltre che aiutino il trasporto di numerosi neurotrasmettitori e altre sostanze, tra cui:

• Glutammato
• GABA
• norepinefrina
• Adenosina trifosfato
• Sostanza P
• capsaicina
• L'acetilcolina

Come la microglia, le cellule satelliti individuano e rispondono a lesioni e infiammazioni. Tuttavia, il loro ruolo nella riparazione del danno cellulare non è ancora ben compreso.

Le cellule satellite sono collegate al dolore cronico che coinvolge lesioni ai tessuti periferici, danni ai nervi e un aumento sistemico del dolore (iperalgesia) che può derivare dalla chemioterapia.

Una parola da

Gran parte di ciò che sappiamo, crediamo o sospettiamo riguardo alle cellule gliali è una nuova conoscenza. Queste cellule ci stanno aiutando a capire come funziona il cervello e cosa succede quando le cose non funzionano come dovrebbero.

È certo che abbiamo molto di più da imparare sulla glia, e siamo in grado di ottenere nuovi trattamenti per una miriade di malattie man mano che il nostro pool di conoscenze cresce.

> Fonti:

> Gosselin RD, Suter MR, Ji RR, Decosterd I. Cellule gliali e dolore cronico. Neuroscienziato. 2010 Ott; 16 (5): 519-31.

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