Wat zijn gliacellen en wat doen ze?

Je hebt waarschijnlijk gehoord van de grijze stof van de hersenen, die bestaat uit cellen die neuronen worden genoemd, maar een minder bekend type hersencel is de witte stof. Dit worden gliacellen genoemd.

Oorspronkelijk werd aangenomen dat gliacellen - ook wel glia of neuroglia genoemd - alleen structurele ondersteuning boden. Het woord glia betekent letterlijk 'neurale lijm'.

Relatief recente ontdekkingen hebben aangetoond dat ze allerlei functies vervullen in de hersenen en de zenuwen die door je lichaam lopen. Als gevolg hiervan is het onderzoek explosief gestegen en hebben we er boekdelen over geleerd. Toch valt er nog veel meer te leren.

Soorten gliacellen

In de eerste plaats bieden gliacellen ondersteuning voor de neuronen. Beschouw ze als een secretariaat voor uw zenuwstelsel, plus het schoonmaak- en onderhoudspersoneel. Ze doen misschien niet de grote klussen, maar zonder hen zouden die grote klussen nooit klaren.

Gliacellen zijn er in meerdere vormen, die elk specifieke functies vervullen die ervoor zorgen dat uw hersenen correct blijven werken - of niet, als u een ziekte heeft die deze belangrijke cellen aantast.

Uw centrale zenuwstelsel (CZS) bestaat uit uw hersenen en de zenuwen van uw wervelkolom.

Vijf soorten die in uw CZS aanwezig zijn, zijn:

• Astrocyten
• Oligodendrocyten
• Microglia
• Ependymale cellen
• Radiale glia

Je hebt ook gliacellen in je perifere zenuwstelsel (PNS), die de zenuwen in je ledematen omvat, weg van de wervelkolom. Er zijn twee soorten gliacellen:

• Schwann-cellen
• Satellietcellen

Astrocyten

Het meest voorkomende type gliacellen in het centrale zenuwstelsel is de astrocyt, ook wel astroglia genoemd. Het "astro" -gedeelte van de naam verwijst naar het feit dat ze op sterren lijken, met projecties die overal naar buiten gaan.

Sommige, protoplasmatische astrocyten genaamd, hebben dikke uitsteeksels met veel vertakkingen. Anderen, fibreuze astrocyten genaamd, hebben lange, slanke armen die minder vaak vertakken.

Het protoplasmatische type wordt over het algemeen aangetroffen bij neuronen in de grijze materie, terwijl de vezelachtige meestal in witte materie worden aangetroffen. Ondanks deze verschillen voeren ze vergelijkbare functies uit.

Astrocyten hebben verschillende belangrijke taken. Waaronder:

• Vorming van de bloed-hersenbarrière (BBB): De BBB is als een strikt beveiligingssysteem dat alleen stoffen binnenlaat die in je hersenen zouden moeten zitten, terwijl je dingen buiten houdt die schadelijk kunnen zijn. Dit filtersysteem is essentieel om uw hersenen gezond te houden.
• Regulering van neurotransmitters: neuronen communiceren via chemische boodschappers, neurotransmitters genaamd. Zodra het bericht is afgeleverd, blijven neurotransmitters over totdat een astrocyt ze recyclet. Dit heropnameringsproces is het doelwit van tal van medicijnen, waaronder antidepressiva.
• Opruimen: Astrocyten ruimen ook op wat er achterblijft als een neuron sterft, evenals overtollige kaliumionen, chemicaliën die een belangrijke rol spelen bij de zenuwfunctie.
• Regulering van de bloedstroom naar de hersenen: om uw hersenen informatie op de juiste manier te laten verwerken, heeft het een bepaalde hoeveelheid bloed nodig die naar alle verschillende regio's gaat. Een actieve regio krijgt meer dan een inactieve.
• Synchronisatie van de activiteit van axonen: Axonen zijn lange, draadachtige delen van neuronen en zenuwcellen die elektriciteit geleiden om berichten van de ene cel naar de andere te sturen.
• Hersenenergiemetabolisme en homeostase: Astrocyten reguleren het metabolisme in de hersenen door glucose uit het bloed op te slaan en dit te leveren als brandstof voor neuronen. Dit is een van hun belangrijkste rollen.

Astrocytendisfunctie is mogelijk in verband gebracht met tal van neurodegeneratieve ziekten, waaronder:

• Amyotrofische laterale sclerose (ALS of de ziekte van Lou Gehrig)
• Huntington's chorea
• ziekte van Parkinson

Diermodellen van aan astrocyten gerelateerde ziekten helpen onderzoekers er meer over te leren in de hoop nieuwe behandelingsmogelijkheden te ontdekken.

Oligodendrocyten

Oligodendrocyten zijn afkomstig van neurale stamcellen. Het woord is samengesteld uit Griekse termen die samen 'cellen met verschillende vertakkingen' betekenen. Hun belangrijkste doel is om informatie sneller langs axonen te laten bewegen.

Oligodendrocyten zien eruit als stekelige ballen. Op de toppen van hun spikes bevinden zich witte, glanzende membranen die zich om de axonen op zenuwcellen wikkelen. Hun doel is om een ​​beschermende laag te vormen, zoals de plastic isolatie op elektrische draden. Deze beschermende laag wordt de myelineschede genoemd.

De schede is echter niet continu. Er is een opening tussen elk membraan dat het "knooppunt van Ranvier" wordt genoemd, en het is het knooppunt dat helpt bij het efficiënt verspreiden van elektrische signalen langs zenuwcellen.

Het signaal springt eigenlijk van het ene knooppunt naar het andere, wat de snelheid van de zenuwgeleiding verhoogt en tegelijkertijd de hoeveelheid energie vermindert die nodig is om het over te brengen. Signalen langs gemyeliniseerde zenuwen kunnen zo snel als 200 mijl per seconde reizen.

Bij de geboorte heb je maar een paar gemyeliniseerde axonen, en het aantal blijft groeien tot je ongeveer 25 tot 30 jaar oud bent. Myelinisatie wordt verondersteld een belangrijke rol te spelen bij intelligentie.Oligodendrocyten zorgen ook voor stabiliteit en transporteren energie van bloedcellen naar de axonen.

De term "myeline-omhulsel" komt u misschien bekend voor vanwege de associatie met multiple sclerose. Bij die ziekte wordt aangenomen dat het immuunsysteem van het lichaam de myeline-omhulsels aanvalt, wat leidt tot disfunctie van die neuronen en een verminderde hersenfunctie. Ruggenmergletsel kan ook schade aan de myeline-omhulsels veroorzaken.

Andere ziekten waarvan wordt aangenomen dat ze verband houden met disfunctie van oligodendrocyten zijn onder meer:

• Leukodystrofieën
• Tumoren die oligodendrogliomen worden genoemd
• Schizofrenie
• Bipolaire stoornis

Sommige onderzoeken suggereren dat oligodendrocyten kunnen worden beschadigd door de neurotransmitter glutamaat, die, naast andere functies, delen van uw hersenen stimuleert, zodat u zich kunt concentreren en nieuwe informatie kunt leren. In hoge concentraties wordt glutamaat echter beschouwd als een "excitotoxine", wat betekent dat het cellen kan overstimuleren totdat ze doodgaan.

Microglia

Zoals hun naam doet vermoeden, zijn microglia kleine gliacellen. Ze fungeren als het eigen immuunsysteem van de hersenen, wat nodig is omdat de BBB de hersenen isoleert van de rest van je lichaam.

Microglia is alert op tekenen van letsel en ziekte. Wanneer ze het detecteren, vallen ze aan en lossen het probleem op - of het nu gaat om het opruimen van dode cellen of het verwijderen van een gif of ziekteverwekker.

Wanneer ze op een verwonding reageren, veroorzaken microglia een ontsteking als onderdeel van het genezingsproces. In sommige gevallen, zoals de ziekte van Alzheimer, kunnen ze hyperactief worden en te veel ontstekingen veroorzaken, waarvan wordt aangenomen dat ze leiden tot de amyloïde plaques en andere problemen die met de ziekte samenhangen.

Samen met de ziekte van Alzheimer omvatten ziekten die mogelijk verband houden met microgliale disfunctie:

• Fibromyalgie
• Chronische neuropathische pijn
• Autismespectrumstoornissen
• Schizofrenie

Er wordt aangenomen dat Microglia nog veel meer banen heeft, waaronder rollen in leergerelateerde plasticiteit en het begeleiden van de ontwikkeling van de hersenen, waarin ze een belangrijke huishoudelijke functie hebben.

Onze hersenen maken veel verbindingen tussen neuronen waardoor ze informatie heen en weer kunnen sturen. In feite maken de hersenen er veel meer van dan we nodig hebben, wat niet efficiënt is. Microglia detecteert onnodige synapsen en "snoeit" ze, net zoals een tuinman een rozenstruik snoeit om hem gezond te houden.

Microgliaal onderzoek heeft de afgelopen jaren een grote vlucht genomen, wat heeft geleid tot een steeds toenemend begrip van hun rol bij zowel gezondheid als ziekte in het centrale zenuwstelsel.

Ependymale cellen

Ependymale cellen zijn vooral bekend omdat ze een membraan vormen dat de ependyma wordt genoemd, een dun membraan dat het centrale kanaal van het ruggenmerg en de ventrikels (doorgangen) van de hersenen bekleedt. Ze creëren ook hersenvocht en zijn betrokken bij de BBB.

Ependymale cellen zijn extreem klein en staan ​​strak op elkaar om het membraan te vormen. In de ventrikels hebben ze trilharen, die eruitzien als kleine haartjes, die heen en weer zwaaien om het hersenvocht te laten circuleren.

Cerebrospinale vloeistof levert voedingsstoffen aan en verwijdert afvalproducten uit de hersenen en de wervelkolom. Het dient ook als kussen en schokdemper tussen uw hersenen en schedel. Het is ook belangrijk voor de homeostase van uw hersenen, wat betekent dat u de temperatuur en andere functies moet reguleren die ervoor zorgen dat deze zo goed mogelijk blijft werken.

Radiale Glia

Men neemt aan dat radiale glia een soort stamcel is, wat betekent dat ze andere cellen creëren. In de zich ontwikkelende hersenen zijn ze de "ouders" van neuronen, astrocyten en oligodendrocyten.

Toen je een embryo was, vormden ze ook een steiger voor het ontwikkelen van neuronen, dankzij lange vezels die jonge hersencellen naar hun plaats leiden terwijl je hersenen zich vormen.

Hun rol als stamcellen, vooral als makers van neuronen, maakt hen tot de focus van onderzoek naar het herstellen van hersenbeschadiging door ziekte of letsel. Later in het leven spelen ze ook een rol in neuroplasticiteit.

Schwann-cellen

Schwann-cellen zijn genoemd naar fysioloog Theodor Schwann, die ze ontdekte. Ze werken veel op oligodendrocyten doordat ze myeline-omhulsels voor axonen bieden, maar ze bestaan ​​in het perifere zenuwstelsel (PNS) in plaats van in het CZS.

In plaats van een centrale cel met armen met membraantoppen te zijn, vormen Schwann-cellen echter spiralen direct rond het axon. De knooppunten van Ranvier liggen tussen hen in, net als tussen de membranen van oligodendrocyten, en ze helpen op dezelfde manier bij de zenuwoverdracht.

Schwann-cellen maken ook deel uit van het immuunsysteem van de PNS. Wanneer een zenuwcel beschadigd is, hebben ze het vermogen om in wezen de axonen van de zenuw op te eten en een beschermd pad te bieden voor de vorming van een nieuw axon.

Ziekten waarbij Schwann-cellen betrokken zijn, zijn onder meer:

• Guillain-Barre'-syndroom
• Ziekte van Charcot-Marie-Tooth
• Schwannomatosis
• Chronische inflammatoire demyeliniserende polyneuropathie
• Lepra

We hebben veelbelovend onderzoek gedaan naar het transplanteren van Schwann-cellen voor ruggenmergletsel en andere soorten perifere zenuwbeschadiging.

Schwann-cellen zijn ook betrokken bij sommige vormen van chronische pijn. Hun activering na zenuwbeschadiging kan bijdragen aan disfunctie in een soort zenuwvezels die nociceptoren worden genoemd en die omgevingsfactoren zoals warmte en kou detecteren.

Satellietcellen

Satellietcellen ontlenen hun naam aan de manier waarop ze bepaalde neuronen omringen, waarbij verschillende satellieten een omhulsel vormen rond het celoppervlak.We beginnen pas te leren over deze cellen, maar veel onderzoekers denken dat ze op astrocyten lijken.

Satellietcellen worden echter in het perifere zenuwstelsel aangetroffen, in tegenstelling tot astrocyten, die in het centrale zenuwstelsel worden aangetroffen. Het belangrijkste doel van satellietcellen lijkt het reguleren van de omgeving rond de neuronen, het in balans houden van chemicaliën.

De neuronen met satellietcellen vormen gangila, dit zijn clusters van zenuwcellen in het autonome zenuwstelsel en het sensorische systeem. Het autonome zenuwstelsel reguleert je interne organen, terwijl je sensorische systeem ervoor zorgt dat je kunt zien, horen, ruiken, aanraken, voelen en proeven.

Satellietcellen leveren voeding aan het neuron en absorberen gifstoffen van zware metalen, zoals kwik en lood, om te voorkomen dat ze de neuronen beschadigen. Net als microglia detecteren en reageren satellietcellen op verwondingen en ontstekingen. Hun rol bij het herstellen van celschade is echter nog niet goed begrepen.

Er wordt ook aangenomen dat ze helpen bij het transporteren van verschillende neurotransmitters en andere stoffen, waaronder:

• Glutamaat
• GABA
• Norepinephrine
• Adenosine trifosfaat
• Stof P
• Capsaïcine
• Acetylcholine

Satellietcellen zijn gekoppeld aan chronische pijn met letsel aan perifeer weefsel, zenuwbeschadiging en een systemische verhoging van pijn (hyperalgesie) die het gevolg kan zijn van chemotherapie.

Een woord van Verywell

Veel van wat we weten, geloven of vermoeden over gliacellen is nieuwe kennis. Deze cellen helpen ons te begrijpen hoe de hersenen werken en wat er aan de hand is als dingen niet werken zoals ze zouden moeten.

Het is zeker dat we nog veel meer te leren hebben over glia, en we zullen waarschijnlijk nieuwe behandelingen krijgen voor talloze ziekten naarmate onze kennis groeit.