Cosa sono le cellule gliali e cosa fanno?

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.

In origine, si credeva che le cellule gliali, chiamate anche glia o neuroglia, fornissero solo un supporto strutturale. La parola glia significa letteralmente "colla neurale".

Scoperte relativamente recenti hanno rivelato che svolgono tutti i tipi di funzioni nel cervello e nei nervi che corrono in tutto il corpo. Di conseguenza, la ricerca è esplosa e abbiamo imparato molto su di loro. Tuttavia, resta ancora molto da imparare.

Tipi di cellule gliali

In primo luogo, le cellule gliali forniscono supporto per i neuroni. Pensa a loro come a una piscina di segreteria per il tuo sistema nervoso, oltre al personale delle pulizie e della manutenzione. Potrebbero non fare i grandi lavori, ma senza di loro, quei grandi lavori non sarebbero mai stati fatti.

Le cellule gliali si presentano in molteplici forme, ognuna delle quali svolge funzioni specifiche che mantengono il tuo cervello funzionante correttamente, oppure no, se hai una malattia che colpisce queste importanti cellule.

Il tuo sistema nervoso centrale (SNC) è costituito dal cervello e dai nervi della colonna vertebrale.

Cinque tipi che sono presenti nel tuo sistema nervoso centrale sono:

• Astrociti
• Oligodendrociti
• Microglia
• Cellule ependimali
• Glia radiale

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

• Cellule di Schwann
• Cellule satellite

Astrociti

Il tipo più comune di cellule gliali nel sistema nervoso centrale è l'astrocita, chiamato anche astroglia. La parte "astro" del nome si riferisce al fatto che sembrano stelle, con proiezioni che escono 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 protoplasmatico 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 svolgono diversi compiti importanti. Questi includono:

• Formazione della barriera emato-encefalica (BBB): il BBB è come un rigoroso sistema di sicurezza, che lascia entrare solo le sostanze che dovrebbero essere nel tuo cervello mentre tiene fuori cose che potrebbero essere dannose. Questo sistema di filtraggio è essenziale per mantenere sano il tuo cervello.
• Neurotrasmettitori regolatori: i neuroni comunicano tramite messaggeri chimici chiamati neurotrasmettitori Una volta che il messaggio è stato consegnato, i neurotrasmettitori rimangono fino a quando un astrocita non li ricicla. Questo processo di ricaptazione è l'obiettivo di numerosi farmaci, inclusi gli antidepressivi.
• Pulizia: gli astrociti puliscono anche ciò che rimane quando un neurone muore, così come gli ioni di potassio in eccesso, che sono sostanze chimiche che svolgono un ruolo importante nella funzione nervosa.
• Regolazione del flusso sanguigno al cervello: affinché il tuo cervello elabori correttamente le informazioni, ha bisogno di una certa quantità di sangue che vada in tutte le sue diverse regioni. Una regione attiva diventa più di una inattiva.
• Sincronizzazione dell'attività degli assoni: gli assoni sono parti lunghe e filiformi di neuroni e cellule nervose che conducono l'elettricità per inviare messaggi da una cellula all'altra.
• Metabolismo e omeostasi dell'energia cerebrale: gli astrociti regolano il metabolismo nel cervello immagazzinando il glucosio dal sangue e lo forniscono come carburante per i neuroni. Questo è uno dei loro ruoli più importanti.

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

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

I 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.

Oligodendrociti

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

Gli oligodendrociti sembrano palline appuntite. Sulla punta delle punte ci sono membrane bianche e lucenti che avvolgono gli assoni delle cellule nervose. Il loro scopo è formare uno strato protettivo, come l'isolamento in plastica sui fili elettrici. Questo strato protettivo è chiamato guaina mielinica.

La guaina non è continua, però. C'è uno spazio tra ciascuna membrana che è chiamato "nodo di Ranvier" ed è il nodo che aiuta i segnali elettrici a diffondersi in modo efficiente lungo le cellule nervose.

Il segnale in realtà salta da un nodo all'altro, il che aumenta la velocità di conduzione nervosa riducendo anche la quantità di energia necessaria per trasmetterlo. I segnali lungo i nervi mielinizzati possono viaggiare fino a 200 miglia al secondo.

Alla nascita, hai solo pochi assoni mielinizzati e la quantità di loro continua a crescere fino a quando 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 esserti familiare a causa della sua associazione con la sclerosi multipla. In quella malattia, si ritiene che il sistema immunitario del corpo attacchi 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
• Tumori chiamati oligodendrogliomi
• Schizofrenia
• Disturbo bipolare

Alcune ricerche suggeriscono che gli oligodendrociti possono essere danneggiati dal neurotrasmettitore glutammato, che, tra le altre funzioni, stimola le aree del cervello in modo che tu possa concentrarti e apprendere nuove informazioni. Tuttavia, ad alti livelli, il glutammato è considerato una "eccitotossina", il che significa che può sovrastimolare le cellule fino alla loro morte.

Microglia

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

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

Quando rispondono a una lesione, la microglia causa infiammazione come parte del processo di guarigione. In alcuni casi, come il morbo di Alzheimer, possono diventare iperattivati ​​e causare un'infiammazione eccessiva, che si ritiene porti alle placche amiloidi e ad altri problemi associati alla malattia.

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

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

Si ritiene che le microglia abbiano molti lavori oltre a questo, inclusi ruoli nella plasticità associata all'apprendimento e nella guida dello sviluppo del cervello, in cui hanno un'importante funzione di pulizia.

Il nostro cervello crea molte connessioni tra i neuroni che consentono loro di trasmettere informazioni avanti e indietro. In effetti, il cervello ne crea molti di più del necessario, il che non è efficiente. La microglia rileva le sinapsi non necessarie e le "pota", proprio come un giardiniere pota un cespuglio di rose per mantenerlo sano.

La ricerca sulla microglia è davvero decollata negli ultimi anni, portando a una comprensione sempre maggiore dei loro ruoli sia nella salute che nelle malattie del sistema nervoso centrale.

Cellule ependimali

Le cellule ependimali sono principalmente note per formare una membrana chiamata ependima, che è una sottile membrana che riveste il canale centrale del midollo spinale e i ventricoli (passaggi) del cervello. Creano anche liquido cerebrospinale e sono coinvolti nel BBB.

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

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

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, fornivano anche un'impalcatura per lo sviluppo dei neuroni, grazie a lunghe fibre che guidano le giovani cellule cerebrali in posizione mentre il cervello si forma.

Il loro ruolo di cellule staminali, soprattutto come creatori di neuroni, le rende al centro della ricerca su come riparare i danni cerebrali da malattie o lesioni. Più tardi nella vita, giocano anche ruoli nella neuroplasticità.

Schwann Cells

Le cellule di Schwann prendono il nome dal fisiologo Theodor Schwann, che le scoprì. Funzionano in modo molto simile agli oligodendrociti in quanto forniscono guaine mieliniche per gli assoni, ma esistono nel sistema nervoso periferico (PNS) piuttosto che nel sistema nervoso centrale.

Tuttavia, invece di essere una cellula centrale con bracci con punta a membrana, le cellule di Schwann formano spirali direttamente attorno all'assone. I nodi di Ranvier si trovano tra di loro, proprio come fanno tra le membrane degli oligodendrociti, e aiutano la 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, essenzialmente, 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 condotto alcune ricerche promettenti 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 un danno ai nervi può contribuire alla disfunzione in un tipo di fibre nervose chiamate nocicettori, che rilevano fattori ambientali come il caldo e il freddo.

Celle satellite

Le cellule satellite prendono il nome dal modo in cui circondano alcuni 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.

Tuttavia, le cellule satellite si trovano nel sistema nervoso periferico, al contrario degli astrociti, che si trovano nel sistema nervoso centrale. Lo scopo principale delle cellule satellite sembra essere quello di regolare l'ambiente intorno ai neuroni, mantenendo l'equilibrio delle sostanze chimiche.

I neuroni che hanno cellule satelliti costituiscono i 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, sentire e gustare.

Le cellule satellite forniscono nutrimento al neurone e assorbono le tossine dei metalli pesanti, come il mercurio e il piombo, per impedire loro di danneggiare i neuroni. Come la microglia, le cellule satellite rilevano e rispondono a lesioni e infiammazioni. Tuttavia, il loro ruolo nella riparazione del danno cellulare non è ancora ben compreso.

Si ritiene inoltre che aiutino a trasportare diversi neurotrasmettitori e altre sostanze, tra cui:

• Glutammato
• GABA
• Noradrenalina
• Adenosina trifosfato
• Sostanza P
• Capsaicina
• Acetilcolina

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

Una parola da Verywell

Molto di ciò che sappiamo, crediamo o sospettiamo sulle cellule gliali è nuova conoscenza. Queste cellule ci stanno aiutando a capire come funziona il cervello e cosa sta succedendo quando le cose non funzionano come dovrebbero.

È certo che abbiamo molto di più da imparare sulla glia e probabilmente otterremo nuovi trattamenti per una miriade di malattie man mano che il nostro pool di conoscenze cresce.