Microglia
Microglia reprezintă apărarea endogenă a creierului și sistemul imunitar, care este responsabil pentru protecția SNC împotriva diferitelor tipuri de factori patogeni. Celulele microgliale derivă din progenitori care au migrat de la periferie și sunt de origine mezodermică/ mezenchimală. În timpul dezvoltării postnatale, aceștia emigrează în creier în mod obișnuit până în ziua 10 postnatală la rozătoare., După invadarea SNC, precursorii microgliali se diseminează relativ omogen în țesutul neural și dobândesc un fenotip specific, care le distinge clar de precursorii lor, monocitele derivate din sânge.
microglia de repaus sunt celulele cu cea mai rapidă mișcare din creier
în condiții fiziologice microglia din SNC există în starea ramificată sau ceea ce a fost denumit în general starea de „repaus”. Celula microglială de repaus se caracterizează printr-un corp celular mic și procese subțiri mult elaborate, care trimit mai multe ramuri și se extind în toate direcțiile., Similar cu astrocitele, fiecare celulă microglială are propriul teritoriu, aproximativ 15-30 µm lățime; există foarte puține suprapuneri între teritoriile învecinate. Procesele de celule microgliale de odihnă se mișcă constant pe teritoriul său; aceasta este o mișcare relativ rapidă cu o viteză de aproximativ 1,5 µm/min și astfel procesele microgliale reprezintă structurile cu cea mai rapidă mișcare din creier. În același timp, procesele microgliale trimit în mod constant și retrag proeminențe mici, care pot crește și se pot micsora cu 2-3 µm/min. Microglia pare să scaneze aleatoriu prin domeniile lor., Studii recente, Cu toate acestea, au demonstrat că aceste procese de odihnă pentru perioade de minute la site-uri de contacte sinaptice. Având în vedere viteza acestei mișcări, parenchimul creierului poate fi complet scanat prin procese microgliale la fiecare câteva ore. Motilitatea proceselor nu este afectată de arderea neuronală, dar este sensibilă la activatori (ATP și analogii săi) și inhibitori ai purinoceptorilor., Leziunile neuronale focale induc o mișcare rapidă și concertată a multor procese microgliale spre locul leziunii și, în mai puțin de o oră, acestea din urmă pot fi complet înconjurate de aceste procese. Acest prejudiciu induse de motilitate este, de asemenea, reglementate, cel puțin în parte, prin activarea purinoceptors; este, de asemenea, sensibile la inhibarea de joncțiunilor gap, care sunt prezente în astrocite, dar nu în microglia; inhibarea joncțiunilor gap, de asemenea, afectează motilitatea fiziologică de astroglial procese., Prin urmare, se pare că astrocite semnal microglia prin eliberarea de ATP (și, eventual, unele alte molecule) prin connexin hemichannels. În ansamblu, procesele microgliale acționează ca un sistem de scanare foarte sofisticat și rapid. Acest sistem poate, în virtutea unor receptori care are reședința în microglial celule plasmalemma, imediat detecta leziuni și de a iniția procesul de răspuns activ, care în cele din urmă declanșează plin cu sufletul la gură microglial de activare.,
Activare de microglia
atunci Când un creier insulta este detectat de către celulele microglial, au lansat un program specific care duce la transformarea treptată de odihnă, ramificate, microglia într-un ameboid formă; acest proces este, în general menționată ca ‘microglial de activare și veniturile prin mai multe etape. În timpul primei etape a activării microgliale, microglia în repaus își retrage procesele, care devin mai puține și mult mai groase, măresc dimensiunea corpurilor lor celulare, schimbă expresia diferitelor enzime și receptori și încep să producă molecule de răspuns imun., Unele celule microgliale revin într-un mod proliferativ, iar numerele microgliale din jurul locului leziunii încep să se înmulțească. Celulele microgliale devin motile și, folosind mișcări asemănătoare amoeboidului, se adună în jurul locurilor de insultă. Dacă deteriorarea persistă și celulele SNC încep să moară, celulele microgliale suferă transformări ulterioare și devin fagocite. Aceasta este, firește, o relatare destul de sumară a modificărilor complexe și foarte coordonate care apar în celulele microgliale; procesul de activare este gradual și, cel mai probabil, există multe sub-state pe drumul de la odihnă la microglia fagocitară., Mai mult, celulele microgliale activate pot afișa proprietăți destul de eterogene în diferite tipuri de patologii și în diferite părți ale creierului.
natura exactă a inițială semnal care declanșează procesul de microglial de activare nu este pe deplin înțeles; ea poate fi asociată cu retragerea din unele molecule (‘off-semnal’) a lansat în timpul programului normal de activitate a SNC, sau prin apariția unor molecule anormale sau concentrații anormale de altfel, din punct de vedere fiziologic prezent molecule (la semnal)., Ambele tipuri de semnalizare pot furniza microgliei informații relevante despre starea parenchimului cerebral în domeniul lor teritorial.
„semnalele off” care pot indica deteriorarea rețelelor neuronale nu sunt încă pe deplin caracterizate. Un bun exemplu pentru acest tip de comunicare sunt neurotransmițătorii. Celulele microgliale exprimă o varietate de receptori neurotransmițători clasici, cum ar fi receptorii pentru GABA, glutamat, dopamină, noradreanină., În cele mai multe cazuri, activarea receptorilor contracarează activarea celulelor microgliale în ceea ce privește dobândirea unui fenotip pro-inflamator. S-ar putea specula că depresia activității neuronale ar putea afecta microglia vecină, transformându-le într-o stare „alertată”. De fapt, aceste „off-semnale” permit microglia să sesizeze perturbarea, chiar dacă natura factorului dăunător nu poate fi identificată.
„on-signaling” este transmis de o gamă largă de molecule, fie asociate cu deteriorarea celulelor, fie cu materii străine care invadează creierul., În special, neuronii deteriorați pot elibera cantități mari de ATP, citokine, neuropeptide, factori de creștere. Mulți dintre acești factori pot fi sesizați prin microglie și activarea declanșării. S-ar putea foarte bine ca diferite molecule să poată activa diferite subprograme ale acestei rutine, reglând, prin urmare, viteza și gradul de activare microglială. Unele dintre aceste molecule pot transporta atât semnale „off”, cât și „on”: de exemplu, concentrațiile scăzute de ATP pot indica o activitate sinaptică normală în curs, în timp ce concentrațiile mari semnalează deteriorarea celulelor., Microglia sunt, de asemenea, capabile să detecteze tulburări în metabolismul creierului: de exemplu, acumularea de amoniac, care urmează eșecuri metabolice grave (de exemplu, în timpul encefalopatiei hepatice) poate activa celulele microgliale fie direct, fie prin intermediari, cum ar fi NO sau ATP.migrația microglială este esențială pentru multe procese fiziopatologice, inclusiv apărarea imună și vindecarea rănilor., Celulele microgliale prezintă două tipuri de activitate de mișcare: în forma ramificată („odihnă”), își mișcă activ procesele fără translocarea corpului celular așa cum a fost deja descris mai sus. În forma amoeboidă, celulele microgliale nu numai că își mișcă procesele, dar, în plus, întreaga celulă poate migra prin țesutul cerebral. Migrarea microglială are loc în dezvoltare, când monocitele invadatoare se diseminează prin creier., Un alt tip de migrare este declanșat de o insultă patologică atunci când microglia ramificată suferă o activare, se transformă în forma amoeboidă și migrează la locul leziunii. Există multe molecule candidate care pot servi ca semnale patologice și pot iniția migrarea microglială și pot acționa ca molecule chemoatractante. Aceste molecule includ ATP, canabinoide, chemokine, acid lizofosfatidic și bradikinină. Mișcarea reală a celulelor microgliale implică redistribuirea sării și a apei și a diferitelor canale ionice și transportoare importante pentru acest proces., În special, K+ canale, Cl-canale, Na + / h + schimbător, Cl – / HCO3-schimbător, și Na + / HCO3-cotransporter contribuie la motilitatea microglială și migrarea.
fagocitoza
celulele microgliale sunt fagocitele profesionale înnăscute ale țesutului SNC. Această funcție este importantă pentru creierul normal, în timpul dezvoltării creierului și în patologie și regenerare. În dezvoltarea SNC, fagocitoza microglială are un rol esențial în îndepărtarea celulelor apoptotice și poate fi implicată în îndepărtarea sinapselor în timpul dezvoltării și potențial în sinapsele de tăiere din creierul postnatal., Fagocitoza microglială este implicată intim în multe boli neurologice. Ca răspuns la leziune, celulele microgliale se acumulează la locul deteriorat și elimină resturile celulare sau chiar părți ale celulelor deteriorate. Prin fagocitoză, celulele microgliale pot acumula, de asemenea, diverși factori patologici, cum ar fi, de exemplu, beta-amiloidul în boala Alzheimer sau fragmente de mielină în bolile demielinizante. Factorii multipli, receptorii și cascadele de semnalizare pot regla activitatea fagocitară., În special microglial fagocitoza este controlat de purinoceptors; la metabotropic P2Y6 stimula receptorii întrucât ionotropic P2X7 inhiba receptorii phagocytotic activitate. Fagocitoza microglială este, de asemenea, controlată de factorul neurotrofic derivat glial, de factorul neurotrofic ciliar, de receptorii TOLL, de receptorul prostanoid etc.
prezentarea antigenului
celulele microgliale sunt celulele dominante care prezintă antigenul în sistemul nervos central., În condiții de repaus expresia complexului molecular pentru prezentarea antigenului, a complexului major de histocompatibilitate II (MHCII) și a moleculelor co-stimulatoare precum CD80, CD86 și CD40 este sub detecție. La leziuni moleculele sunt foarte upregulated și expresia acestui complex este esențială pentru interacțiunea cu limfocitele T. Această reglementare a fost descrisă într-o serie de patologii și este bine studiată în scleroza multiplă. Celulele microgliale fagocitează mielina, o degradează și prezintă peptide ale proteinelor mielinei ca antigene., Prin eliberarea citokinelor, cum ar fi celulele microgliale CCl2, sunt importante pentru recrutarea leucocitelor în SNC. Microglia interacționează cu limfocitele T infiltrate și, astfel, mediază răspunsul imun în creier. Ei au capacitatea de a stimula proliferarea celulelor T pozitive TH1 și TH2-CD4.
Adaptat de la: Kettenmann H.; Verkhratsky A. (2011) Nevrogliile – Nerv Lipici, Fortschritte der Neurologie und Psychiatrie 79: 588-597