Was sind Gliazellen und was tun sie?

Sie haben wahrscheinlich von der "grauen Substanz" des Gehirns gehört, die aus Zellen besteht, die als Neuronen bezeichnet werden, aber ein weniger bekannter Typ von Gehirnzellen ist das, was die "weiße Substanz" ausmacht. Diese nennt man Gliazellen.

Was sind Gliazellen??

Ursprünglich wurde angenommen, dass Gliazellen - auch Glia oder Neuroglia genannt - nur strukturelle Unterstützung bieten. Das Wort "Glia" bedeutet wörtlich "neuronaler Kleber". Relativ neue Entdeckungen haben jedoch ergeben, dass sie alle Arten von Funktionen im Gehirn und den Nerven erfüllen, die sich durch Ihren Körper ziehen. Infolgedessen ist die Forschung explodiert und wir haben Bände darüber gelernt. Es bleibt noch viel zu lernen.

Arten von Gliazellen

In erster Linie unterstützen Gliazellen die Neuronen. Stellen Sie sich diese als Sekretariats-Pool für Ihr Nervensystem sowie das Hausmeister- und Wartungspersonal vor. Sie können nicht die großen Arbeiten erledigen, aber ohne sie würden diese großen Arbeiten nie erledigt werden.
Gliazellen gibt es in verschiedenen Formen, von denen jede bestimmte Funktionen ausführt, die Ihr Gehirn in Ordnung halten - oder auch nicht -, wenn Sie an einer Krankheit leiden, die diese wichtigen Zellen betrifft.
Ihr zentrales Nervensystem (ZNS) besteht aus Ihrem Gehirn und den Nerven Ihrer Wirbelsäule.
Fünf Arten, die in Ihrem CNS vorhanden sind, sind:

• Astrozyten
• Oligodendrozyten
• Microglia
• Ependymale Zellen
• Radiale Glia

Sie haben auch Gliazellen in Ihrem peripheren Nervensystem (PNS), das die Nerven in Ihren Extremitäten abseits der Wirbelsäule umfasst. Es gibt zwei Arten von Gliazellen:

• Schwann-Zellen
• Satellitenzellen

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Astrozyten

Der häufigste Typ von Gliazellen im Zentralnervensystem ist der Astrozyt, der auch als Astroglia bezeichnet wird. Der "Astro" -Teil des Namens bezieht sich auf die Tatsache, dass sie wie Sterne aussehen und überall Projektionen zu sehen sind.
Einige, sogenannte protoplasmatische Astrozyten, haben dicke Vorsprünge mit vielen Ästen. Andere, fibröse Astrozyten genannt, haben lange, schlanke Arme, die sich seltener verzweigen. Der protoplasmatische Typ ist im Allgemeinen bei Neuronen in der grauen Substanz zu finden, während die faserigen typischerweise in der weißen Substanz zu finden sind. Trotz dieser Unterschiede erfüllen sie ähnliche Funktionen.
Astrozyten haben mehrere wichtige Aufgaben, darunter:

• Bildung der Blut-Hirn-Schranke (BBB). Die BBB ist wie ein strenges Sicherheitssystem, bei dem nur Substanzen in Ihr Gehirn gelangen, während schädliche Dinge ferngehalten werden. Dieses Filtersystem ist wichtig, um Ihr Gehirn gesund zu halten.
• Regulierung der Chemikalien um Neuronen. Die Kommunikation der Neuronen erfolgt über chemische Botenstoffe, die als Neurotransmitter bezeichnet werden. Sobald eine Chemikalie ihre Botschaft an eine Zelle übermittelt hat, befindet sie sich im Grunde genommen dort, wo Unordnung herrscht, bis ein Astrozyt sie durch einen Prozess, der als Wiederaufnahme bezeichnet wird, recycelt. Der Wiederaufnahmevorgang ist das Ziel zahlreicher Medikamente, einschließlich Antidepressiva. Die Astrozyten reinigen auch die Rückstände, die beim Absterben eines Neurons zurückbleiben, sowie überschüssige Kaliumionen, die Chemikalien sind, die eine wichtige Rolle bei der Nervenfunktion spielen.
• Regulierung des Blutflusses zum Gehirn. Damit Ihr Gehirn Informationen richtig verarbeiten kann, benötigt es eine bestimmte Menge Blut, die in all seine verschiedenen Regionen fließt. Eine aktive Region erhält mehr als eine inaktive.
• Synchronisation der Aktivität von Axonen. Axone sind lange, fadenförmige Teile von Neuronen und Nervenzellen, die Elektrizität leiten, um Nachrichten von einer Zelle zur anderen zu senden.

Astrozyten-Dysfunktion wurde möglicherweise mit zahlreichen neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter:

• Amyotrophe Lateralsklerose (Morbus ALS oder Lou Gehrig)
• Huntingtons Chorea
• Parkinson-Krankheit

Tiermodelle von Astrozyten-bedingten Krankheiten helfen Forschern dabei, mehr über sie zu erfahren, in der Hoffnung, neue Behandlungsmöglichkeiten zu entdecken.
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Oligodendrozyten

Oligodendrozyten stammen aus neuralen Stammzellen. Das Wort setzt sich aus griechischen Begriffen zusammen, die zusammen "Zellen mit mehreren Zweigen" bedeuten. Ihr Hauptzweck ist es, Informationen dabei zu unterstützen, sich schneller auf Axonen zu bewegen.
Oligodendrozyten sehen aus wie stachelige Kugeln. Auf den Spitzen ihrer Stacheln befinden sich weiße, glänzende Membranen, die sich auf Nervenzellen um die Axone wickeln. Ihr Zweck ist es, eine Schutzschicht zu bilden, wie die Kunststoffisolierung auf elektrischen Drähten. Diese Schutzschicht wird als Myelinscheide bezeichnet.
Die Hülle ist jedoch nicht durchgehend. Zwischen den einzelnen Membranen befindet sich eine Lücke, die als "Knoten von Ranvier" bezeichnet wird, und es ist der Knoten, der dazu beiträgt, dass sich elektrische Signale effizient entlang der Nervenzellen ausbreiten. Das Signal springt tatsächlich von einem Knoten zum nächsten, was die Geschwindigkeit der Nervenleitung erhöht und gleichzeitig die für die Übertragung benötigte Energie verringert. Signale entlang myelinisierter Nerven können bis zu 200 Meilen pro Sekunde übertragen werden.
Bei der Geburt haben Sie nur wenige myelinisierte Axone, und die Menge wächst weiter, bis Sie etwa 25 bis 30 Jahre alt sind. Es wird angenommen, dass die Myelinisierung eine wichtige Rolle in der Intelligenz spielt.
Oligodendrozyten sorgen auch für Stabilität und transportieren Energie von den Blutzellen zu den Axonen.
Der Begriff "Myelinscheide" ist Ihnen möglicherweise aufgrund seiner Assoziation mit Multipler Sklerose vertraut. Bei dieser Krankheit wird angenommen, dass das körpereigene Immunsystem die Myelinscheiden angreift, was zu einer Funktionsstörung dieser Neuronen und einer Beeinträchtigung der Gehirnfunktion führt. Verletzungen des Rückenmarks können auch die Myelinscheiden schädigen.
Andere Krankheiten, von denen angenommen wird, dass sie mit einer Funktionsstörung der Oligodendrozyten zusammenhängen, sind:

• Leukodystrophien
• Tumoren genannt Oligodendrogliome
• Schizophrenie
• Bipolare Störung

Einige Untersuchungen legen nahe, dass Oligodendrozyten durch den Neurotransmitter Glutamat geschädigt werden können, der unter anderem Bereiche Ihres Gehirns stimuliert, sodass Sie sich konzentrieren und neue Informationen erlernen können. In hohen Konzentrationen wird Glutamat jedoch als "Excitotoxin" betrachtet, was bedeutet, dass es Zellen überstimulieren kann, bis sie sterben.
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Microglia

Wie der Name schon sagt, sind Mikroglia winzige Gliazellen. Sie fungieren als eigenständiges Immunsystem des Gehirns, was notwendig ist, da die BBB das Gehirn vom Rest Ihres Körpers isoliert.
Mikroglia sind aufmerksam auf Anzeichen von Verletzungen und Krankheiten. Wenn sie es entdecken, stürmen sie hinein und kümmern sich um das Problem - ob es nun darum geht, tote Zellen zu beseitigen oder ein Gift oder einen Krankheitserreger loszuwerden.
Wenn sie auf eine Verletzung reagieren, verursachen Mikroglia Entzündungen als Teil des Heilungsprozesses. In einigen Fällen, wie bei der Alzheimer-Krankheit, können sie hyperaktiviert werden und zu viel Entzündung verursachen. Es wird angenommen, dass dies zu Amyloid-Plaques und anderen mit der Krankheit verbundenen Problemen führt.
Zusammen mit Alzheimer gehören zu den Krankheiten, die mit einer Funktionsstörung der Mikrogliazellen in Verbindung gebracht werden können:

• Fibromyalgie
• Chronischer neuropathischer Schmerz
• Autismus-Spektrum-Störungen
• Schizophrenie

Es wird angenommen, dass Microglia darüber hinaus noch viele andere Aufgaben haben, einschließlich der Rolle bei der lernassoziierten Plastizität und der Steuerung der Entwicklung des Gehirns, in dem sie eine wichtige Haushaltsfunktion haben.
Unser Gehirn stellt viele Verbindungen zwischen Neuronen her, die es ihnen ermöglichen, Informationen hin und her zu übertragen. Tatsächlich erzeugt das Gehirn viel mehr von ihnen als wir brauchen, was nicht effizient ist. Microglia erkennt unnötige Synapsen und "schneidet" sie, so wie ein Gärtner einen Rosenstrauch schneidet, um ihn gesund zu halten.
Die Mikroglia-Forschung hat in den letzten Jahren einen rasanten Aufschwung genommen und zu einem immer tieferen Verständnis ihrer Rolle bei Gesundheit und Krankheit im Zentralnervensystem geführt.
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Ependymale Zellen

Ependymzellen sind in erster Linie dafür bekannt, eine Membran zu bilden, die als Ependym bezeichnet wird. Dabei handelt es sich um eine dünne Membran, die den zentralen Kanal des Rückenmarks und die Ventrikel (Durchgänge) des Gehirns auskleidet. Sie erzeugen auch Liquor cerebrospinalis.
Ependymzellen sind extrem klein und liegen eng zusammen, um die Membran zu bilden. In den Ventrikeln haben sie Wimpern, die wie kleine Härchen aussehen, die hin und her schwingen, um die zerebrospinale Flüssigkeit in Umlauf zu bringen.
Liquor cerebrospinalis liefert Nährstoffe und beseitigt Abfallprodukte aus Gehirn und Wirbelsäule. Es dient auch als Polster und Stoßdämpfer zwischen Gehirn und Schädel. Es ist auch wichtig für die Homöostase Ihres Gehirns, dh die Regulierung seiner Temperatur und anderer Funktionen, die es so gut wie möglich funktionieren lassen.
An der BHS sind auch Ependymzellen beteiligt.
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Radiale Glia

Es wird angenommen, dass radiale Glia eine Art Stammzelle ist, was bedeutet, dass sie andere Zellen bilden. Im sich entwickelnden Gehirn sind sie die "Eltern" von Neuronen, Astrozyten und Oligodendrozyten. Als Embryo boten sie auch ein Gerüst für die Entwicklung von Neuronen, dank langer Fasern, die junge Gehirnzellen an ihren Platz führen, während sich Ihr Gehirn bildet.
Ihre Rolle als Stammzellen, insbesondere als Schöpfer von Neuronen, macht sie zum Forschungsschwerpunkt bei der Reparatur von Hirnschäden aufgrund von Krankheiten oder Verletzungen.
Später spielen sie auch eine Rolle bei der Neuroplastizität.                   
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Schwann-Zellen

Schwann-Zellen sind nach dem Physiologen Theodor Schwann benannt, der sie entdeckte. Sie funktionieren ähnlich wie Oligodendrozyten, indem sie Myelinscheiden für Axone bereitstellen, aber sie existieren eher im peripheren Nervensystem (PNS) als im ZNS.
Schwann-Zellen sind jedoch keine zentrale Zelle mit Membranarmen, sondern bilden Spiralen direkt um das Axon. Die Knoten von Ranvier liegen zwischen ihnen, genau wie zwischen den Membranen von Oligodendrozyten, und sie unterstützen auf die gleiche Weise die Nervenübertragung.
Schwann-Zellen sind auch Teil des Immunsystems des PNS. Wenn eine Nervenzelle geschädigt ist, können sie im Wesentlichen die Axone des Nervs essen und einen geschützten Weg für die Bildung eines neuen Axons bereitstellen.
Krankheiten, an denen Schwann-Zellen beteiligt sind, umfassen:

• Guillain Barre-Syndrom
• Charcot-Marie-Tooth-Krankheit
• Schwannomatose
• Chronisch entzündliche demyelinisierende Polyneuropathie
• Lepra

Wir haben vielversprechende Forschungen zur Transplantation von Schwannschen Zellen für Rückenmarksverletzungen und andere Arten von peripheren Nervenschäden durchgeführt.
Schwann-Zellen sind auch an einigen Formen chronischer Schmerzen beteiligt. Ihre Aktivierung nach einer Nervenschädigung kann zu Funktionsstörungen in einer Art von Nervenfasern führen, die Nozizeptoren genannt werden und Umweltfaktoren wie Hitze und Kälte erfassen.
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Satellitenzellen

Satellitenzellen haben ihren Namen von der Art und Weise, wie sie bestimmte Neuronen umgeben, wobei mehrere Satelliten eine Hülle um die Zelloberfläche bilden. Wir fangen gerade erst an, etwas über diese Zellen zu lernen, aber viele Forscher glauben, dass sie den Astrozyten ähnlich sind.
Der Hauptzweck von Satellitenzellen scheint darin zu bestehen, die Umgebung um die Neuronen herum zu regulieren und Chemikalien im Gleichgewicht zu halten.
Die Neuronen, die Satellitenzellen haben, bilden so genannte Gangila, Cluster von Nervenzellen im autonomen Nervensystem und im sensorischen System. Das autonome Nervensystem reguliert Ihre inneren Organe, während Ihr sensorisches System es Ihnen ermöglicht, zu sehen, zu hören, zu riechen, zu berühren und zu schmecken.
Satellitenzellen versorgen das Neuron mit Nährstoffen und absorbieren Schwermetallgifte wie Quecksilber und Blei, um eine Schädigung der Neuronen zu verhindern.
Es wird auch angenommen, dass sie beim Transport mehrerer Neurotransmitter und anderer Substanzen helfen, darunter:

• Glutamat
• GABA
• Noradrenalin
• Adenosintriphosphat
• Substanz P
• Capsaicin
• Acetylcholin

Wie Mikroglia erkennen Satellitenzellen Verletzungen und Entzündungen und reagieren darauf. Ihre Rolle bei der Reparatur von Zellschäden ist jedoch noch nicht genau bekannt.
Satellitenzellen sind mit chronischen Schmerzen verbunden, die periphere Gewebeverletzungen, Nervenschäden und eine systemische Zunahme von Schmerzen (Hyperalgesie) umfassen, die aus einer Chemotherapie resultieren können.

Ein Wort von Verywell

Vieles, was wir über Gliazellen wissen, glauben oder vermuten, ist neues Wissen. Diese Zellen helfen uns zu verstehen, wie das Gehirn funktioniert und was passiert, wenn Dinge nicht so funktionieren, wie sie sollen.
Es ist sicher, dass wir noch viel mehr über Glia lernen müssen, und wir werden wahrscheinlich neue Behandlungen für unzählige Krankheiten erhalten, wenn unser Wissenspool wächst.