Komórki glejowe – czym są, rodzaje i funkcje

Komórkami glejowymi dawniej nazywano wszystkie rodzaje komórek należące do ośrodkowego układu nerwowego, które nie były neuronami. W ostatnich latach definicja tego terminu została poszerzona o wszystkie komórki nieneuronalne, które są związane z neuronami zarówno w ośrodkowym, jak i obwodowym układzie nerwowym.

Co to są komórki glejowe?

Komórka glejowa jest odpowiedzialna za utrzymanie równowagi homeostatycznej, mielinizację, zapewnienie wsparcia strukturalnego, a także ochronę neuronów. Komórki glejowe są mniejsze, liczniejsze i różnią się morfologicznie i funkcjonalnie od komórek neuronalnych.

W ośrodkowym układzie nerwowym istnieją cztery ogólne typy gleju: astrocyty, oligodendrocyty, komórki mikrogleju i wyściółki. Niektóre z tych komórek można dalej podzielić na podstawie ich embriologii.

Komórki glejowe – oligodendrocyty

Oligodendrocyty mają długie wypustki cytoplazmatyczne wychodzące z somy. Te komórki są rozmieszczone zarówno w istocie szarej, jak i białej ośrodkowego układu nerwowego, jednak przeważają w istocie białej. Oligodendrocyty są odpowiedzialne za produkcję mieliny. Mielina to izolująca błoniasta osłona, która jest owinięta wokół aksonu wzdłuż jego długości. Istnieją jednak regiony wzdłuż aksonu, które pozostają niezmielinizowane, znane jako węzły Ranviera. Osłona mielinowa zapobiega przypadkowemu rozprzestrzenianiu się impulsów elektrycznych i zwiększa prędkość, z jaką te impulsy podróżują (proces znany jako przewodzenie solne). Im większa średnica otoczki mielinowej, tym większa prędkość przewodzenia neuronu.

Komórki glejowe – astrocyty

Astrocyty charakteryzują wydłużonym, gwiaździstym kształtem i są pokryte glejowymi włóknistymi białkami kwasowymi (GFAP; włókna pośrednie). Rozległe rozgałęzienie tych komórek pozwala im na kontakt z somą (ciałem komórki), dendrytami i aksonami wielu neuronów.

Astrocyty można dalej podzielić na podtypy protoplazmatyczne i włókniste. Protoplazmatyczne astrocyty znajdują się w istocie szarej. Mają liczne rozgałęzienia, które owijają się wokół końcowych segmentów aksonów, synaps i dendrytów. Posiadają wyspecjalizowane cząsteczki transporterów neuroprzekaźników, które pomagają w kończeniu potencjałów czynnościowych poprzez wchłanianie neuroprzekaźników. Ten typ komórek posiada także wiele kanałów potasowych, co może ograniczać rozpowszechnianie impulsów elektrycznych do sąsiednich neuronów w wiązce aksonów. Włókniste astrocyty są częściej spotykane i są zorientowane podłużnie w płaszczyźnie wiązek włókien istoty białej. Wydają się włókniste z powodu dużej ilości GFAP, który znajduje się w ich cytoplazmie.

Astrocyty zapewniają wsparcie metaboliczne i strukturalne, utrzymują homeostazę jonową w płynie zewnątrzkomórkowym i uwalniają czynniki wzrostu w celu promowania rozwoju neuronów. Ponadto procesy kończyn dolnych tworzą limity glejowe, które wyścielają ciemieniową powierzchnię mózgu i rdzenia kręgowegona styku z pia mater. Ogranicza to komunikację między ośrodkowego układu nerwowego a innymi tkankami.

Komórki glejowe – mikroglej

Mikroglej stanowi około pięć proc. ogólne populacji gleju. Komórki mikrogleju są małe, z wydłużonymi jądrami i skąpą cytoplazmą. Znajdują się zarówno w istocie białej, jak i szarej. Pochodzą z linii komórek monocytów (wyspecjalizowanych makrofagów pochodzące z komórek prekursorowych szpiku) i działają jako komórki odpornościowe ośrodkowego układu nerwowego. U osób zdrowych uważa się je za uśpione.

Komórki glejowe – komórki wyściółki

Komórki wyściółki są komórkami nabłonka, które pokrywają układ komorowy mózgu. Uczestniczą w regulacji chemicznej zawartości płynu mózgowo-rdzeniowego. Komórki te znajdują się w całym układzie komorowym mózgu i umożliwiają komunikację między niż a pobliską tkanką nerwową.

Glej obwodowego układu nerwowego

Dwa główne typy komórek w obwodowym układzie nerwowym to komórki Schwanna i komórki satelitarne. Komórki te są homologiczne do oligodendrocytów i astrocytów ośrodkowego układu nerwowego, z bardzo subtelnymi różnicami.

Komórki Schwanna

Komórki Schwanna są analogiczne do oligodendrocytów ośrodkowego układu nerwowego. Mają postać rurkowatą z rozciągniętymi jądrami i są ściśle owinięte wokół aksonów neuronów w obwodowym układzie nerwowym. Jedną z różnic między oligodendrocytami, a komórkami Schwanna jest to, że oligodendrocyty mogą mielinizować wiele neuronów jednocześnie, ale pojedyncza komórka Schwanna mielinizuje tylko jeden neuron. Akson przechodzi przez cytoplazmę komórki Schwanna i jest utrzymywany na miejscu przez mezakson (podwójną warstwa błony powierzchniowej). Podobnie jak w przypadku ośrodkowego układu nerwowego, komórki Schwanna w obwodowym układzie nerwowym pozostawiają małe szczeliny między wiązkami mieliny, zwane węzłami Ranviera .

Komórki satelitarne

Komórki satelitarne są zlokalizowane zarówno w centralnym, jak i obwodowym układzie nerwowym. Chociaż ich dokładna funkcja nie jest znana, znajdują się one wokół somy komórek neuronalnych w ośrodkowym układzie nerwowym i zwojach obwodowego układu nerwowego.

Źródła:

1. Peters A (May 2004). „A fourth type of neuroglial cell in the adult central nervous system”. Journal of Neurocytology. 33(3): 345–57;
2. Huang YH, Bergles DE (June 2004). „Glutamate transporters bring competition to the synapse”. Current Opinion in Neurobiology. 14(3): 346–5;
3. Barres BA (November 2008). „The mystery and magic of glia: a perspective on their roles in health and disease”. Neuron. 60 (3): 430–40;
4. Campbell K, Götz M (May 2002). „Radial glia: multi-purpose cells for vertebrate brain development”. Trends in Neurosciences. 25(5): 235–8;
5. Fields, R. Douglas; Araque, Alfonso; Johansen-Berg, Heidi; Lim, Soo-Siang; Lynch, Gary; Nave, Klaus-Armin; Nedergaard, Maiken; Perez, Ray; Sejnowski, Terrence; Wake, Hiroaki (October 2014). „Glial Biology in Learning and Cognition”. The Neuroscientist. 20(5): 426–431.