Glia šūnas atrodas nervu sistēmā un ir strukturāli un funkcionāli atdalīti no nervu šūnām. Saskaņā ar jaunākiem atklājumiem viņiem ir nozīmīga loma informācijas apstrādē smadzenēs un visā nervu sistēmā. Daudzas neiroloģiskas slimības rodas glia šūnu patoloģisku izmaiņu dēļ.
Kas ir glial šūnas?
Papildus nervu šūnām nervu sistēmas struktūrā ir iesaistītas arī glia šūnas. Tie iemieso daudz dažādu šūnu tipus, kas ir strukturāli un funkcionāli atšķirami viens no otra. Glia šūnu atklājējs Rūdolfs Virhovs tos redzēja kā sava veida līmi, lai nervu šūnas kopā turētu nervu audos. Tāpēc viņš viņiem piešķīra vārdu glial cell, saknes vārdu "Glia" iegūstot no grieķu vārda "gliokytoi" līmei.
Vēl nesen viņu nozīme nervu sistēmas darbībā tika novērtēta par zemu. Saskaņā ar jaunākajiem pētījumu rezultātiem, glial šūnas ļoti aktīvi iejaucas informācijas apstrādē. Cilvēkiem ir apmēram desmit reizes vairāk glia šūnu nekā nervu šūnās. Pat izrādījās, ka glia šūnu un nervu šūnu attiecība ir noteicoša nervu stimula pārnešanas ātrumam un tādējādi arī domu procesiem. Jo vairāk ir glial šūnu, jo ātrāka ir informācijas apstrāde.
Anatomija un struktūra
Glia šūnas var aptuveni sadalīt trīs funkcionāli un strukturāli atšķirīgos šūnu tipos. Tā sauktie astrocīti veido galveno smadzeņu daļu. Smadzenes sastāv no aptuveni 80 procentiem astrocītu. Šīm šūnām ir zvaigznes formas struktūra, un vēlams, lai tās atrastos nervu šūnu kontaktpunktos (sinapsēs).
Vēl viena glia šūnu grupa ir oligodendrocīti. Viņi ieskauj aksonus (nervu procesus), kas savstarpēji savieno atsevišķas nervu šūnas (neironus). Astrocīti un oligodendrocīti ir zināmi arī kā makroglial šūnas. Papildus makroglial šūnām ir arī mikroglial šūnas. Viņi ir visur smadzenēs. Kamēr makroglial šūnas rodas no ektodermāla dīgļa slāņa (embrioblasta ārējā slāņa), mikroglial šūnas rodas no mezodermas. Tā saucamajām Schwann šūnām ir loma perifērā nervu sistēmā.
Švanna šūnas ir arī ektodermālas izcelsmes un smadzenēs pilda līdzīgas funkcijas kā oligodendrocīti. Arī šeit viņi ieskauj aksonus un tos piegādā. Ir arī dažas īpašas formas. Tā sauktās Müllera atbalsta šūnas ir tīklenes astrocīti. Ir arī hipofīzes šūnas, kas ir hipofīzes aizmugurējās daivas glial šūnas. HHL veido 25–30 procentu hipofīzes šūnas. Viņu funkcija vēl nav pilnībā noskaidrota.
Funkcija un uzdevumi
Kopumā glial šūnas pilda dažādas funkcijas. Astrocīti jeb astroglijas pārstāv lielāko daļu nervu sistēmā esošo glia šūnu, tām ir liela loma smadzeņu šķidruma regulēšanā. Tie arī nodrošina kālija līdzsvara saglabāšanu. Kālija jonus, kas izdalās stimulu pārnešanas laikā, absorbē astrocīti, vienlaikus regulējot ārpusšūnu pH līdzsvaru smadzenēs.
Astrocīti ir īpaši svarīgi, kad runa ir par dalību smadzeņu informācijas apstrādē. Savos vezikulos tie satur neirotransmitera glutamātu, kas pēc atbrīvošanas aktivizē kaimiņu neironus. Astrocīti nodrošina signālu pārvietošanos organismā lielos attālumos un vienlaikus tiek apstrādāti citiem neironiem. Tātad jūs atšķirat atsevišķu informācijas daļu nozīmi. Papildus informācijas moderēšanai viņi nosaka arī to, kur tā būtu jāpārsūta. Tādējādi viņi ir atbildīgi par pastāvīgu informācijas tīkla izveidi un pārstrukturēšanu smadzenēs. Bez astrocītiem informācijas pārsūtīšana būtu ļoti sarežģīta.
Mācīšanās process un līdz ar to intelekta attīstība ir iespējama tikai ar astrocītu un neironu sarežģītu sadarbību. Oligodendrocīti savukārt veido mielīnu ap nervu auklām. Jo vairāk noteiktas informācijas šķiedru tiek attīstītas, jo biezākas ir nervu šķipsnas un nepieciešams vairāk mielīna. Trešais glia šūnu tips - mikroglial šūnas - līdzīgi kā imūnsistēmas makrofāgi reaģē uz patogēniem, toksīniem un smadzenēs mirušajām šūnām. Tā kā neviena antiviela nevar nokļūt smadzenēs caur hematoencefālisko barjeru, šo uzdevumu pārņem mikroglia šūnas. Mikroglial šūnas tiek sadalītas miera stāvoklī un aktīvās šūnās.
Atpūtas šūnas uzrauga procesus savā vidē. Ja viņus traucē ievainojumi vai infekcijas, viņi pārvietojas brīvi, kā amoebas migrē uz vajadzīgo vietu un sāk savu aizsardzības un tīrīšanas funkciju. Kopumā kļūst arvien skaidrāks, ka glia šūnām ir ne tikai atbalsta funkcijas, bet arī lielākoties atbildīgas par smadzeņu un nervu sistēmas darbību.
Slimības
Šajā kontekstā pieaug arī izpratne par glia šūnu nozīmi veselībā. Daudzās neiroloģiskās slimībās pamanāmas izmaiņas tiek novērotas glia šūnās. Piemēram, šizofrēnija bieži izdalās pusaudža gados, kad ne visi aksoni ir pārklāti ar mielīnu.
Atbilstošajiem pacientiem tiek atklāts ļoti maz oligodendrocītu, kas ir atbildīgi par mielīna uzkrāšanos. Iespējams, ka daži no mielīniem svarīgiem gēniem ir mainīti. Multiplās sklerozes gadījumā mielīna apvalks daudzos gadījumos tiek iznīcināts. Atklātie nervu procesi vairs nevar pārraidīt signālus un nogrieztie neironi mirst.
Iedzimta leikodistrofija ir pakāpeniska nervu sistēmas baltās vielas iznīcināšana. Mielīns, kas apņem nervus, tiek sadalīts. Rezultāts ir masīvs nervu bojājums. Skartie cilvēki cieš no motoriem un citiem neiroloģiskiem traucējumiem. Galu galā daži smadzeņu audzēji rodas no nekontrolētas glia šūnu augšanas.
