mikroglia
mikroglia edustavat endogeenista aivojen puolustusta ja immuunijärjestelmää, joka vastaa keskushermoston suojaamisesta erityyppisiltä patogeenisiltä tekijöiltä. Mikrogliasolujen solujen peräisin esi-isiään, jotka ovat siirtyneet reuna-alueilla ja ovat mesodermaalisten/ mesenkymaaliset alkuperää. Postnataalisen kehityksen aikana ne muuttavat aivoihin yleisesti kunnes postnataalinen päivä 10 jyrsijöillä., Keskushermostoon tunkeutumisen jälkeen mikrogliaaliset lähtöaineet leviävät suhteellisen homogeenisesti koko hermokudokseen ja saavat tietyn fenotyypin, joka selvästi erottaa ne niiden lähtöaineista, verestä johdetuista monosyyteistä.
lepo microglia ovat nopein liikkuvat aivoissa
fysiologisissa olosuhteissa microglia in CNS olemassa ramified tai mitä yleensä kutsutaan ’lepää’ valtion. Lepää mikrogliasolujen solujen on ominaista pieni solun elin ja paljon laadittu ohut prosesseja, jotka lähettävät useita oksat ja laajentaa kaikkiin suuntiin., Astrosyyttien tapaan jokaisella mikrogliaalisolulla on oma alueensa, noin 15-30 µm leveä; lähialueiden välillä on hyvin vähän päällekkäisyyttä. Lepäävien mikrogliaalisten solujen prosessit liikkuvat jatkuvasti sen alueen läpi; kyseessä on suhteellisen nopea liike, jonka nopeus on noin 1,5 µm/min ja siten mikrogliaaliset prosessit edustavat nopeimmin liikkuvia rakenteita aivoissa. Samalla mikrogliasolujen prosesseja myös jatkuvasti lähettää ja vedä pieniä ulokkeita, joka voi kasvaa ja kutistua 2-3 µm/min. Mikroglia näyttää satunnaisesti skannaavan niiden verkkotunnuksia., Viimeaikaiset tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että nämä prosessit lepäävät minuuttikaupalla synaptisten kontaktien kohteissa. Ottaen huomioon tämän liikkeen nopeuden, aivot parenkyma voidaan täysin skannata mikrogliaalisilla prosesseilla useiden tuntien välein. Hermosolujen ampuminen ei vaikuta prosessien liikkuvuuteen, mutta se on herkkä aktivaattoreille (ATP ja sen analogit) ja purinoseptorien estäjille., Fokaalinen neuronaalinen vaurio saa aikaan monien mikrogliaalisten prosessien nopean ja keskitetyn liikkeen kohti vauriokohtaa, ja alle tunnin kuluessa nämä prosessit voivat täysin ympäröi jälkimmäistä. Tämä vamman aiheuttama motiliteetti on myös säännelty, ainakin osittain, aktivoimalla purinoseptorit; se on myös herkkä esto kuilun liittymiä, jotka ovat läsnä astrosyytit, mutta ei mikroglia; esto aukon liittymiä vaikuttaa myös fysiologiseen motiliteettiin astroglial prosesseja., Siksi näyttää siltä, että astrosyytit signaloivat mikroglialle vapauttamalla ATP: tä (ja mahdollisesti joitakin muita molekyylejä) connexin hemikannelsin kautta. Kaiken kaikkiaan, mikrogliasolujen prosessit toimivat erittäin hienostunut ja nopea skannaus järjestelmä. Tämä järjestelmä voi mikrogliaalisen solun plasmalemmassa asuvien reseptorien avulla välittömästi havaita vamman ja käynnistää aktiivisen vasteen prosessin, joka lopulta laukaisee täydellisen mikrogliaalisen aktivaation.,
mikroglian aktivaatio
kun mikrogliaaliset solut havaitsevat aivovaurion, ne käynnistävät tietyn ohjelman, joka johtaa levon, ramifioidun mikroglian asteittaiseen muuntumiseen ameboidimuodoksi; tätä prosessia kutsutaan yleisesti mikrogliaaliseksi aktivaatioksi ja se etenee useiden vaiheiden kautta. Mikrogliaalisen aktivaation ensimmäisen vaiheen aikana lepäävä mikroglia vetää takaisin prosessinsa, joista tulee vähemmän ja paljon paksumpia, suurentaa niiden soluelimistön kokoa, muuttaa erilaisten entsyymien ja reseptorien ilmentymistä ja alkaa tuottaa immuunivastemolekyylejä., Jotkin mikrogliaaliset solut palautuvat proliferatiiviseen tilaan, ja mikrogliaaliset luvut leesiokohdan ympärillä alkavat lisääntyä. Mikrogliasolujen solujen tullut liikkuvia, ja käyttää amoeboid-liikkeitä, kuten ne kerääntyvät sivustoja loukkaus. Jos vahinko jatkuu ja KESKUSHERMOSTON solut alkavat kuolla, mikrogliasolujen solujen tehdään edelleen muutosta ja tullut fagosyyttien. Tämä on luonnollisesti melko hämärä kuvaus mikrogliaalisissa soluissa tapahtuvista monimutkaisista ja erittäin koordinoiduista muutoksista; aktivaatioprosessi on asteittainen ja todennäköisesti monia alavaltioita on matkalla levosta fagosyyttiseen mikrogliaan., Lisäksi aktivoiduilla mikrogliaalisoluilla voi olla varsin heterogeenisia ominaisuuksia erityyppisissä patologioissa ja eri osissa aivoja.
tarkka luonne alkuperäisen signaalin, joka käynnistää prosessin mikrogliasolujen aktivointi ei ole täysin ymmärretty; se voi liittyä joko peruuttaminen joidenkin molekyylien (’off-signaali’) julkaistiin normaalin CNS toimintaa, tai ulkonäkö epänormaali molekyylejä tai poikkeava pitoisuuksia muuten fyysisesti läsnä molekyylejä (on-signaali)., Molemmat merkinantotyypit voivat antaa mikroglialle merkityksellistä tietoa aivojen parenkymoiden tilasta niiden alueellisella alueella.
neuroverkkojen heikentymisestä mahdollisesti kertovia ”off-signaaleja”ei ole vielä täysin luonnehdittu. Hyvä esimerkki tällaisesta viestinnästä ovat välittäjäaineet. Mikrogliaaliset solut ilmentävät erilaisia klassisia välittäjäainereseptoreita, kuten GABA -, glutamaatti -, dopamiini-ja noradreanliinireseptoreita., Useimmissa tapauksissa reseptorien aktivaatio ehkäisee mikrogliaalisten solujen aktivoitumista Pro-inflammatorisen fenotyypin hankkimiseksi. Voisi spekuloida, että neuronaalisen aktiivisuuden masennus voisi vaikuttaa naapurimaan mikrogliaan, jolloin se muuttuisi ”hälyttäväksi” tilaksi. Itse asiassa nämä ’off-signaalien avulla microglia aistia häiriöitä vaikka luonne vahingoittamatta tekijä ei voi tunnistaa.
päällä-merkinanto’ välittyy, laaja valikoima molekyylejä, joko liittyy soluvaurioita tai vieraita aineita tunkeutuvat aivoihin., Erityisesti vahingoittuneet neuronit voivat vapauttaa suuria määriä ATP: tä, sytokiineja, neuropeptidejä, kasvutekijöitä. Monet näistä tekijöistä voivat aistia mikroglian ja laukaista aktivaation. Voi hyvinkin olla, että eri molekyylit voivat aktivoida tämän rutiinin eri alaohjelmia säätelemällä siten mikrogliaalisen aktivaation nopeutta ja astetta. Jotkin näistä molekyyleistä voivat kuljettaa sekä off-että on-signaaleja: esimerkiksi pienet ATP-pitoisuudet voivat olla merkki normaalista meneillään olevasta synaptisesta toiminnasta, kun taas suuret pitoisuudet viestivät solujen vaurioitumisesta., Microglia ovat myös pystyy havaitsemaan häiriöitä aivojen aineenvaihduntaa: esimerkiksi ammoniakin kertymisen, joka seuraa vakava aineenvaihdunnan häiriöt (esim. aikana maksan enkefalopatia) voi aktivoida mikrogliasolujen solujen joko suoraan tai kautta välituotteiden, kuten EI tai ATP.
migraatio ja motiliteetti
Mikrogliaalinen migraatio on välttämätöntä monille patofysiologisille prosesseille, kuten immuunipuolustukselle ja haavan paranemiselle., Mikrogliasolujen solujen näyttely kahdenlaisia liikkeen toimintaa: vuonna ramified (”lepää”) muodossa, he aktiivisesti liikkuvat niiden prosessien ilman kulkeutuminen solun elin, kuten edellä on jo kuvattu. Vuonna amoeboid muodossa, mikrogliasolujen solujen ei vain siirtää prosesseja, mutta lisäksi koko solu voi siirtyä läpi aivokudokseen. Mikrogliaalinen migraatio tapahtuu kehityksessä, kun monosyytteihin tunkeutuminen leviää aivojen kautta., Toinen tyyppi muuttoliike on laukaisi sairauden loukkaus, kun ramified microglia läpi aktivointi, muuntautua amoeboid muodossa ja siirtää sivuston vahinkoa. On monia ehdokas molekyylejä, jotka voivat toimia patologisten signaalien ja aloittaa mikrogliasolujen muuttoliike ja toimia chemoattractant molekyylejä. Näitä molekyylejä ovat ATP, kannabinoidit, kemokiinit, lysofosfatidihappo ja bradykiniini. Mikrogliaalisten solujen varsinaiseen liikkeeseen kuuluu suolan ja veden uudelleenjakautuminen sekä erilaiset ionikanavat ja transportterit, jotka ovat tärkeitä tämän prosessin kannalta., Erityisesti, K+ – kanavia, Cl – kanavia, Na+/H+ – vaihtajaa, Cl-/HCO3 – lämmönvaihdin, ja Na+/HCO3 – cotransporter edistää mikrogliasolujen liikkuvuutta ja maahanmuuttoa.
fagosytoosi
Mikrogliaaliset solut ovat KESKUSHERMOSTOKUDOKSEN ammattimaisia synnynnäisiä fagosyyttejä. Tämä toiminto on tärkeä normaaleille aivoille, aivojen kehityksen aikana sekä patologiassa ja regeneraatiossa. Keskushermoston kehityksessä mikrogliaalinen fagosytoosi on keskeinen apoptoottisten solujen poistamisessa, ja se voi osallistua synapsin poistoon kehityksen aikana ja mahdollisesti syntymän jälkeisten aivojen synapsien karsimiseen., Mikrogliaalinen fagosytoosi liittyy läheisesti moniin neurologisiin sairauksiin. Vaurion seurauksena mikrogliaaliset solut kerääntyvät vaurioituneeseen kohtaan ja poistavat solujätteitä tai jopa vaurioituneiden solujen osia. Kautta fagosytoosia mikrogliasolujen solujen voi myös kerääntyä erilaiset patologiset tekijät kuten esimerkiksi beta-amyloidi Alzheimerin tauti tai myeliinin palasia demyelinisoivat sairaudet. Useat tekijät, reseptorit ja merkinantokaskadit voivat säädellä fagosyyttistä aktiivisuutta., Erityisesti mikrogliaalista fagosytoosia säätelevät purinoseptorit; metabotrooppiset P2Y6-reseptorit stimuloivat, kun taas ionotrooppiset P2X7-reseptorit estävät fagokytoottista aktiivisuutta. Mikrogliaalista fagosytoosia säätelee myös gliaalijohdettu neurotrofinen tekijä, sädekehän neurotrofinen tekijä, TOLL-reseptorit, prostanoidireseptori jne.
Antigeenin esittely
Mikrogliasolujen solujen ovat hallitseva antigeenia esittelevät solut keskushermoston., Levähdysolosuhteissa antigeenin esittämiseen käytettävän molekyylikompleksin, merkittävän histokompatibiliteettikompleksin II (MHCII) ja samanaikaisia stimuloivia molekyylejä, kuten CD80, CD86 ja CD40, ilmentyminen on havaitsemisen alapuolella. Loukkaantumisen jälkeen molekyylit ovat hyvin säätelyssä ja tämän kompleksin ilmentyminen on välttämätöntä vuorovaikutuksessa T-lymfosyyttien kanssa. Tätä säätelyä on kuvattu useita sairaudet ja on hyvin tutkittu multippeliskleroosi. Mikrogliaaliset solut feagosytoivat myeliiniä, hajottavat sitä ja esittävät myeliiniproteiinien peptidejä antigeeneinä., Vapauttamalla sytokiineja, kuten ccl2 mikrogliaalisia soluja, on tärkeää värvätä leukosyyttejä keskushermostoon. Mikroglialla on yhteisvaikutuksia T-lymfosyyttien infiltroitumiseen ja siten välittyy immuunivaste aivoissa. Niillä on kyky stimuloida sekä TH1 – että TH2-CD4-positiivisten T-solujen lisääntymistä.
sovitettu: Kettenmann H.; Verkhratsky A. (2011) Neuroglia – Living Nerve Glue, Fortschritte der Neurology und Psychiatrie 79: 588-597