Глиальные клетки и опорные структуры

Глиальные клетки (нейроглия) — это ненейрональные клетки нервной системы. Долгое время рассматриваемые как просто структурный наполнитель, они теперь признаны активными участниками нейронной функции. Основные типы — астроциты, олигодендроциты, микроглия и эпендимальные клетки в центральной нервной системе, а также шванновские и сателлитные клетки на периферии — изолируют аксоны, поддерживают химическую среду, обеспечивают метаболическую поддержку, а также защищают и ремоделируют нервную ткань.

Definition

Нейроглия — это ненейрональные клетки нервной системы, которые обеспечивают структурную, метаболическую, изолирующую и иммунную поддержку нейронам и активно участвуют в функционировании нервной ткани.

Scope

Статья описывает основные типы глиальных клеток, их отличительные структуры и вспомогательные роли, которые они играют вокруг нейронов и аксонов. Это описательная справочная анатомия и гистология, которая не предоставляет клинических рекомендаций.

Core questions

• Каковы основные типы глиальных клеток и чем отличаются их структуры?
• Какие клетки производят миелин в центральной и периферической нервной системе?
• Как астроциты способствуют нейронной среде помимо структурной поддержки?
• Какова роль микроглии в надзоре и ремоделировании тканей?

Key concepts

• Астроциты
• Олигодендроциты
• Микроглия
• Эпендимальные клетки
• Шванновские клетки (периферические)
• Миелиновая оболочка
• Поддержка гематоэнцефалического барьера
• Глия как активные функциональные партнеры, а не пассивные опорные клетки

Mechanisms

Каждый тип глии имеет структуру, соответствующую его роли. Олигодендроциты в центральной нервной системе обволакивают несколько сегментов аксонов миелином для ускорения проведения и обеспечивают метаболическую поддержку аксонам, которые они окружают (Simons & Nave, 2015), в то время как шванновские клетки выполняют эквивалентную роль на периферии, каждая миелинизируя один интернодальный сегмент. Астроциты имеют многочисленные отростки, которые контактируют с синапсами и кровеносными сосудами; когда-то рассматриваемые как инертный «мозговой клей», они теперь понимаются как буферы ионов и нейротрансмиттеров и участники сигнализации, что является изменением в понимании, прослеженным Volterra и Meldolesi (2005). Микроглия, резидентные иммунные клетки, очень динамичны даже в состоянии покоя, непрерывно исследуя паренхиму подвижными отростками (Nimmerjahn et al., 2005), и они могут ремоделировать цепи, поглощая синаптический материал — роль, суммированная как «синаптический стриппер» (Kettenmann et al., 2013).

Clinical relevance

Глиальные клетки играют центральную роль во многих неврологических состояниях — например, демиелинизация нарушает проведение, реактивные астроциты способствуют образованию рубцов, а активность микроглии связана с нейровоспалением и нейродегенерацией. Знание их нормальной структуры и ролей является основополагающим для интерпретации этих процессов. Эта статья является описательным справочным материалом и не является основой для диагностики или лечения.

History

Вирхов ввел термин «нейроглия» в девятнадцатом веке, представляя ее как соединительный «нервный клей». Гистологическое окрашивание позднее позволило различить типы клеток: Рамон-и-Кахаль и его ученик Пио дель Рио-Ортега разработали методы, которые разделили астроциты, олигодендроциты и микроглию, причем Дель Рио-Ортега охарактеризовал последние два. На протяжении большей части двадцатого века глия рассматривалась как пассивная поддержка; исследования с использованием живой визуализации и молекулярные исследования с конца двадцатого века установили их активные роли в сигнализации, миелинизации и иммунном надзоре.

Key figures

• Rudolf Virchow
• Pío del Río-Hortega
• Santiago Ramón y Cajal

Seminal works

• volterra-2005
• nimmerjahn-2005
• simons-nave-2015

Frequently asked questions

Каковы основные типы глиальных клеток?

В центральной нервной системе основными типами являются астроциты, олигодендроциты, микроглия и эпендимальные клетки; в периферической нервной системе шванновские и сателлитные клетки выполняют сравнимые поддерживающие функции.

Какие глиальные клетки образуют миелин?

Олигодендроциты продуцируют миелин в центральной нервной системе, где одна клетка может миелинизировать несколько сегментов аксона, в то время как шванновские клетки продуцируют миелин в периферической нервной системе, каждая образуя один интернодальный сегмент на одном аксоне.