Кіріспе

Жүйке жүйесіндегі тірек жасушалары ғылыми журнал. Глия, сондай-ақ глиальды жасушалар (глиоциттер) немесе нейроглия, орталық жүйке жүйесінде (ми және жұлын) және шеткі жүйке жүйесіндегі нейрон емес жасушалар болып табылады. Олар электрлік импульстарды өндірмейді. Нейроглия адам денесіндегі жүйке тінінің көлемінің жартысынан астамын құрайды. Олар гомеостазды сақтайды, шеткі жүйке жүйесінде миелин қабатын жасайды және нейрондарды қолдап, қорғайды. Орталық жүйке жүйесінде глиальды жасушаларға олигодендроциттер, астроциттер, эпендимальды жасушалар және микроглия жатады, ал шеткі жүйке жүйесінде Шванн жасушалары мен спутник жасушалары кіреді.

Макроглия

Эктодермалық тінден алынған. Орналасуы Атауы Сипаттамасы ОЖЖ Астроциттер ОЖЖ-дағы макроглиялық жасушалардың ең көп тараған түрі, астроциттер (астроглия деп те аталады) көптеген проекцияларға ие, олар қан-ми аралық бөгетін құраған кезде нейрондарды қанмен қамтамасыз етуге байланыстырады. Олар нейрондардың сыртқы химиялық ортасын калийдің артық иондарын алып тастау арқылы реттейді және синапстық беріліс кезінде босатылатын нейротрансмиттерлерді қайта өңдеуге мүмкіндік береді. Астроциттер тамырлардың тартылуын және кеңеюін арахидон қышқылы сияқты заттар өндіре отырып реттей алады, оның метаболиттері тамыр белсенділігін қамтамасыз етеді. Астроциттер бір-біріне АТФ арқылы сигнал береді. Астроциттер арасындағы саңылаулар (электрлік синапстар деп те аталады) IP3 хабаршы молекуласының бір астроциттен екіншісіне таралуына мүмкіндік береді. IP3 жасушалық органеллердегі кальций арналарын белсендіреді, цитоплазмаға кальцийді бөліп шығарады. Бұл кальций IP3 өндірісін күшейтіп, паннексиндер мембранасындағы каналдар арқылы АТФ-ның шығарылуына себепші болуы мүмкін. Нәтижесінде кальцийдің ұяшықтан ұяшыққа таралатын толқыны пайда болады. Кейбір жағдайларда кальций толқындары арқылы АТФ-ның клеткадан тыс шығарылуы және басқа астроциттердегі пуринергиялық рецепторлардың белсендірілуі де мүмкін. Жалпы, астроциттердің екі түрі бар, протоплазмалық және талшықты, функциясы жағынан ұқсас, бірақ морфологиясы мен таралуы жағынан ерекшеленеді. Протоплазмалық астроциттер қысқа, қалың, жоғары тармақталған процестерге ие және әдетте сұр заттан кездеседі. Талшықты астроциттердің ұзын, жұқа, аз тармақталған процестері бар және олар көбінесе ақ заттарда кездеседі. Жақында астроциттердің белсенділігі мидағы қан ағынымен байланысты екені анықталды, және осының нәтижесі fMRI арқылы өлшеніп жатыр. Сонымен қатар, олар нейрондық тізбектерге қатысып, клеткадан тыс кальцийдегі өзгерістерді сезгеннен кейін тежеуші рөл атқарады. ОЖЖ Олигодендроциттер Олигодендроциттер – миелин деп аталатын арнайы мембраналық дифференциацияны құрайтын миелин қабығын өндіретін, өздерінің жасушалық мембранасымен ОЖЖ-дегі аксондарды жамылатын жасушалар. Миелин қабығы аксонды оқшаулап, электр сигналдарын тиімдірек таратуға мүмкіндік береді. ОЖЖ Эпендимальды жасушалар Эпендимальды жасушалар, сондай-ақ эпендимоциттер деп аталады, мидың омыртқа миы мен қарыншалық жүйесін жауып тұрады. Бұл жасушалар ми-жұлын сұйықтығын (МЖС) құруға және секрециялауға қатысады және МЖС айналымын қамтамасыз етуге және қан-МЖС бөгетін жасауға көмектесу үшін олардың кірпіктерін ұрады. Сондай-ақ, олар нейрондық дің жасушалары ретінде әрекет етеді деп есептеледі. ОЖЖ Радиалдық глия Радиалдық глия жасушалары нейроэпителий жасушаларынан пайда болады. Олардың дифференциациялық қабілеті нейроэпителий жасушаларына қарағанда шектеулі. Дамып келе жатқан жүйке жүйесінде радиалдық глиялар нейрондардың ата-бабалары ретінде де, жаңа туған нейрондардың көшіп-қонуының негіздері ретінде де қызмет етеді. Ересекті мида мишақша мен торшада радиалдық глиальды жасушалардың ерекшеліктері сақталады. Кішкентай мида бұл – Бергманн глиялары, олар синапты пластикті реттейді. Торшада радиалдық Мюллер жасушасы – торша қабығының қалыңдығын қамтитын глиальды жасуша, ол астроциттермен қатар, нейрондармен екі жақты байланысқа қатысады. ПЖЖ Шванн жасушалары Олигодендроциттерге ұқсас функцияда, Шванн жасушалары перифериялық жүйке жүйесіндегі (ПЖЖ) аксондарға миелиндрлеуді қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, олардың фагоцитоздық белсенділігі бар және ПЖЖ нейрондарының қайта өсуіне мүмкіндік беретін жасушалық қалдықтарды тазартады. ПЖЖ Спутниктік жасушалар Спутниктік глиальды жасушалар – сенсорлық, симпатиялық және парасимпатиялық ганглиялардағы нейрондарды қоршап тұратын шағын жасушалар. Бұл жасушалар сыртқы химиялық ортаны реттеуге көмектеседі. Астроциттер сияқты олар да аралық түйісу арқылы өзара байланысқан және АТФ-қа жауап ретінде жасушаішілік кальций иондарының концентрациясын көтереді. Олар зақымдану мен қабынуға өте сезімтал және созылмалы ауырсыну сияқты патологиялық жағдайларға ықпал етеді. ПЖЖ Энтерикалық глиальды жасушалар Асқазан-ішек жүйесінің ішкі ганглияларында кездеседі. Глиальды жасушалардың энтерикалық жүйеде көптеген рөлдері бар деп есептеледі, олардың кейбіреулері гомеостаз және бұлшықеттердің ас қорыту процестерімен байланысты.

Микроглия

Микроглия – орталық жүйке жүйесі нейрондарын қорғайтын, фагоцитозға қабілетті мамандандырылған макрофагтар. Олар дамудың алғашқы кезеңдерінде сары қабықтың қан аралдарында пайда болатын мононуклеарлы жасушалардың бірінші толқынынан туындайды және нейрондық прекурсорлар дифференциациялана бастағаннан кейін миды қоныстандырады. Бұл жасушалар ми мен жұлынның барлық аймақтарында кездеседі. Микроглия жасушалары макроглия жасушаларына қарағанда кішкентай, пішіні өзгермелі және сопақ ядролы болады. Олар ми ішінде жылдам қозғалады және ми зақымданғанда көбейеді. Сау орталық жүйке жүйесінде микроглия процестері қоршаған ортаның барлық элементтерін (нейрондар, макроглия және қан тамырлары) үнемі тексеріп отырады. Сау мида микроглия ми зақымдануына иммундық жауапты бағыттайды және зақымданумен қатар жүретін қабыну процесінде маңызды рөл атқарады. Альцгеймер ауруы, Паркинсон ауруы және АЛС сияқты көптеген аурулар мен бұзылулар микроглияның жеткіліксіздігімен байланысты.

Басқа

Артқы гипофиздің питуциттері – астроциттерге тән қасиеттері бар глиальды жасушалар. Гипоталамустың ортаңғы эминенсіндегі танициттер – радиалдық глиядан пайда болатын және үшінші қарыншаның түбін астарлап жататын эпендимальді жасушалардың бір түрі. Дрозофила меланогастер, яғни жеміс шыбыны, сүтқоректілердің глиасына функциялық тұрғыдан ұқсас, бірақ олар әртүрлі жіктелетін көптеген глиальді типтерді қамтиды.

Жалпы саны

Нейроглиялық жасушалар, әдетте, нейрондардан кішідірек болады. Адам миында шамамен 85 миллиард глия жасушасы бар, бұл нейрондар санымен салыстырылатын шама. Глия мен нейрон арақатынасы мидың әртүрлі бөліктерінде өзгеше болады. Ми қабығындағы глия-нейрон арақатынасы 3,72-ге тең (60,84 миллиард глия (72%); 16,34 миллиард нейрон), ал мишада бұл көрсеткіш тек 0,23 (16,04 миллиард глия; 69,03 миллиард нейрон). Ми қабығының сұр затындағы арақатынас 1,48, ал сұр және ақ затты ескергенде 3,76 құрайды. Митозға қабілетті және даму үстіндегі жасушалар да бар. Бұрын глия жасушаларында нейрондарға тән кейбір қасиеттер жоқ деп есептелген. Мысалы, глиальды жасушаларда химиялық синапстар немесе нейротрансмиттерлер болмайды деп саналды. Олар нейрондық сигналдарды таратуда пассивті роль атқарады деп ойылды. Алайда, соңғы зерттеулер мұның толыққанды дұрыс еместігін көрсетті.

Функциялар

Глиалдық жасушалардың кейбірі нейрондарға физикалық қолдау көрсетеді. Басқалары нейрондарды қоректендіреді және мидың жасушадан тыс сұйықтығын, әсіресе нейрондар мен олардың синапстарын қоршаған жерлерде реттейді. Ерте эмбриогенез кезінде глиалдық жасушалар нейрондардың қозғалысын бағыттайды және аксон мен дендриттердің өсуін өзгертетін молекулаларды жасайды. Кейбір глиалдық жасушалар орталық нерв жүйесінде аймақтық ерекшеліктерді көрсетеді және олардың функциялары орталық нерв жүйесінің әртүрлі аймақтарында өзгеше болуы мүмкін.

Нейронды жөндеу және дамыту

Глиа жасушалары жүйке жүйесінің дамуында және синапты пластикалық қасиеттері мен синаптогенез сияқты процестерде маңызды рөл атқарады. Глиа жасушалары жарақат алғаннан кейін нейрондардың қалпына келуін реттеуге қатысады. Орталық жүйке жүйесінде (ОЖЖ) глиа жасушалары қалпына келуді тежейді. Астроциттер деп аталатын глиальды жасушалар үлкейіп, көбейіп, жарақаттық ткань құрайды және зақымдалған немесе үзілген аксонның қайта өсуін тежейтін тежегіш молекулалар шығарады. Шеңберлік жүйке жүйесінде (ШЖЖ) Шванн жасушалары (немесе нейрилеммоциттер) деп аталатын глиальды жасушалар қалпына келтіруге көмектеседі. Аксон зақымданғаннан кейін Шванн жасушалары аксонның қайта өсуін ынталандыру үшін дамудың бұрынғы кезеңіне қайта оралады. ОЖЖ мен ШЖЖ арасындағы осы айырмашылық ОЖЖ-де жүйке тінінің қайта жаңаруына үміт береді. Мысалы, омыртқа миы жарақаттанған немесе үзілгеннен кейін қалпына келтірілуі мүмкін.

Миелин қабығының пайда болуы

Олигодендроциттер орталық жүйке жүйесінде кездеседі және сиырқауға ұқсайды: олардың денелері 15-ке дейін қолға ұқсас өскіндермен дөңгелек пішіндес. Әрбір өскінді аксонға жетеді және оның айналасын орап, миелин қабығын құрайды. Миелин қабығы нерв талшығын сыртқы ортадан оқшаулап, нерв талшығы бойымен сигналдардың таралуын жылдамдатады. Перифериялық жүйке жүйесінде миелин өндіруге Шван жасушалары жауапты. Бұл жасушалар перифериялық жүйке жүйесінің нерв талшықтарын қайта-қайта орап алып, жабады. Бұл процесте миелин қабығы пайда болады, ол өткізгіштікке көмектесетін ғана емес, сонымен қатар зақымдалған талшықтардың жаңаруына да ықпал етеді.

Нейротрансмиссия

Астроциттер үш жақты синапстың аса маңызды қатысушылары болып табылады. Олардың бірнеше маңызды қызметтері бар, соның ішінде синапстық кеңістіктен нейротрансмиттерлерді жою, бұл жеке әрекет потенциалдарын ажыратуға көмектеседі және глютамат сияқты кейбір нейротрансмиттерлердің зиянды жинақталуын болдырмайды, әйтпесе экзитотоксикалыққа алып келеді. Бұдан өзге, астроциттер стимуляцияға жауап ретінде глутамат, АТФ және D-серин сияқты глиотрансмиттерлерді бөліп шығарады.

Клиникалық маңызы

ПНЖ-дегі глиальды жасушалар жоғалған нейрондық функцияны қалпына келтіруге көбінесе көмектеседі, бірақ ОЖЖ-дегі нейрондардың жоғалуы невроглиядан ұқсас реакция тудырмайды. Альцгеймер ауруында нейрондардың жаңару мүмкіндігіне әсер етумен қатар, глиальды жасушалардың жарақаты мен қабынуы амиотрофиялық бүйірлік склерозға байланысты нейрондардың дегенерациясына да себеп болады. Нейродегенеративті аурулардан өзге, гипоксия немесе физикалық жарақат сияқты зиянды факторлардың кең спектрі ОЖЖ-ге физикалық зақым келтіруі мүмкін.

Тарих

Глиалдық жасушалар мен нейрондар, мүмкін, 19 ғасырдың басында бір уақытта алғаш рет байқалған болса да, нейрондардың морфологиялық және физиологиялық қасиеттері жүйке жүйесін зерттеушілерге тікелей көрінетін болған, ал глиалдық жасушалар 20 ғасырдың ортасына дейін тек нейрондарды байланыстырып тұратын "жапсырма" деп есептелді. Глияларды алғаш рет 1856 жылы патолог Рудольф Вирхов 1846 жылғы байланыстық тіндер туралы жарияланымына қосымша түсініктемесінде сипаттады. Осы автордың 1858 жылғы "Жасушалық патология" кітабында глиалдық жасушалар туралы толыққанды сипаттама берілген. Әртүрлі жасуша түрлерінің маркерлерін талдау кезінде Альберт Эйнштейннің миында математикалық өңдеу және тілге жауапты деп саналатын сол жақ бұрыштық гируста, қалыпты миларға қарағанда глияның саны едәуір көп екені анықталды. Дегенмен, Эйнштейннің миы мен бақылау тобының милары арасындағы 28 статистикалық салыстырудың ішінде бір ғана статистикалық маңызды нәтиже табу көңіл көншітпейді, және Эйнштейннің миы ерекше деген тұжырым ғылыми емес (мысалы, көптеген салыстырулар мәселесі). Эволюция барысында глиа мен нейрон арақатынасы ғана емес, глианың мөлшері де артады. Адам миындағы астроглиялық жасушалардың көлемі егеуқұйрық миындағыдан 27 есе үлкен. Осы маңызды ғылыми жаңалықтар нейроцентрикалық көзқарасты глиалдық жасушаларды да қамтитын, миды толық қарастыратын көзқарасқа қарай жылжытуға мүмкіндік береді. 20 ғасырдың көп бөлігінде ғалымдар глиалдық жасушаларды нейрондардың қарапайым физикалық тіректері деп санады. Соңғы жарияланымдар мидағы глиалдық жасушалардың саны түрдің интеллектуалдық деңгейімен байланысты екенін көрсетеді. Сонымен қатар, дәлелдер глианың, әсіресе астроглияның, оқу және есте сақтау сияқты танымдық процестердегі белсенді рөлін көрсетеді, және осы себептерге байланысты осы функцияларды зерттеу үшін жекелеген сала құру ұсынылды, себебі бұл саладағы зерттеулер әлі де шектеулі, себебі нейроцентрикалық көзқарас басым.