Les cellules gliales beaucoup plus que la colle des neurones

Il est très fréquent que, en parlant de l'intelligence d'une personne, nous nous référons spécifiquement à un type très spécifique de cellules: les neurones. Ainsi, il est normal d'être appelé mononeuronal à qui nous attribuons une faible intelligence de manière désobligeante. Cependant, L'idée que le cerveau est essentiellement équivalent à un ensemble de neurones est de plus en plus dépassé.

Le cerveau humain contient plus de 80 milliards de neurones, mais cela ne représente que 15% des cellules totales de cet ensemble d'organes.

Les 85% restants sont occupés par d'autres types de corps microscopiques: les cellules gliales. Dans l'ensemble, ces cellules Ils forment une substance appelée glie ou neuroglía, qui s'étend à travers toutes les recoins du système nerveux.

Actuellement, la gloire est l'un des domaines des études avec la plus grande progression des neurosciences, À la recherche de révéler toutes vos tâches et les interactions qui font fonctionner le système nerveux comme. Et est que le cerveau ne peut actuellement pas être compris sans comprendre l'implication de la glie.

La découverte des cellules gliales

Le terme de neuroglía a été inventé en 1856 par le pathologiste allemand Rudolf Virchow. C'est un mot qui en grec signifie "colle (glia) (neurone)", car au moment de sa découverte On pensait que les neurones étaient unis parmi eux pour former les nerfs Et, de plus, l'axone était un ensemble de cellules au lieu d'une partie du neurone. Pour cette raison, c'est bien sûr que ces cellules qui ont trouvé près des neurones devaient aider à structurer le nerf et à faciliter l'union entre elles, et rien de plus. Un papier plutôt passif et auxiliaire, finalement.

En 1887, le célèbre chercheur Santiago Ramón y Cajal a conclu que les neurones étaient des unités indépendantes et qu'ils étaient séparés des autres par un petit espace qui était par la suite connu sous le nom d'espace synptique. Cela a servi à nier l'idée que les axones étaient plus que des parties des cellules nerveuses indépendantes. Cependant, l'idée de la passivité de la glie est restée. Aujourd'hui, cependant, Il est découvert que son importance est beaucoup plus grande que ce qu'il était supposé.

D'une certaine manière, il est ironique que le nom qui a été mis à la neuroglía soit que. Il est vrai que cela aide dans la structure, mais non seulement remplit cette fonction, mais ils sont également pour leur protection, la réparation des dommages, améliorent l'impulsion nerveuse, offrent de l'énergie et même contrôlent le flux d'informations, parmi beaucoup plus les fonctions. Ils sont un outil puissant pour le système nerveux.

Types de cellules gliales

La neuroglía C'est un ensemble de différents types de cellules qui ont en commun qu'ils sont dans le système nerveux et ne sont pas des neurones.

Il existe de nombreux types de cellules gliales, mais je me concentrerai sur la conversation des quatre classes qui sont considérées comme les plus importantes, ainsi que pour expliquer les fonctions les plus remarquables découvertes jusqu'à aujourd'hui. Comme je l'ai dit, ce domaine de la neuroscience avance chaque jour et sûr qu'à l'avenir, il y aura de nouveaux détails qui sont inconnus aujourd'hui.

1. Cellules de Schwann

Le nom de cette cellule de glia est l'honneur de son découvreur, Theodore Schwann, mieux connu comme l'un des parents de la théorie cellulaire. Ce type de cellule gliale est le seul dans le système nerveux périphérique (SNP), c'est-à-dire dans les nerfs qui traversent tout le corps.

Tout en étudiant l'anatomie des fibres nerveuses chez les animaux, Schwann a observé des cellules qui ont été jointes dans tout l'axone et ont donné la sensation d'être quelque chose comme de petites "perles"; Au-delà de cela, ils ne leur ont pas donné plus d'importance. Dans les études futures, il a été découvert que ces éléments microscopiques sous forme de perles étaient en fait des gousses de myéline, un produit important qui génère ce type de cellule.

La myéline est une lipoprotéine qui Il offre une isolation contre l'impulsion électrique à Axone, Autrement dit, il permet de maintenir le potentiel d'action plus longtemps, ce qui rend les coups électriques plus rapides et ne se dispersent pas à travers la membrane des neurones. C'est-à-dire qu'ils agissent comme le caoutchouc qui couvre un câble.

Cellules de Schwann Ils ont la capacité de sécréter plusieurs composantes neurotrophiques, y compris le "facteur de croissance nerveux" (FCN), Le premier facteur de croissance trouvé dans le système nerveux. Cette molécule sert à stimuler la croissance des neurones pendant le développement. De plus, comme ce type de neuroglia s'enroule à l'axone comme s'il s'agissait d'un tube, il a également une influence pour marquer la direction vers laquelle il doit grandir.

Au-delà de cela, il a été constaté que lorsque des dommages ont été subis dans un nerf SNP, Le FCN est secret pour que le neurone puisse grandir et récupérer sa fonctionnalité. Cela explique le processus en disparaissant paralysie temporaire que les muscles souffrent après avoir subi une rupture.

Les trois cellules différentes de Schwann

Pour les premiers anatomistes, il n'y avait aucune différence dans les cellules de Schwann, mais avec les progrès de la microscopie, ils ont pu différencier jusqu'à trois types différents, avec des structures et des fonctions bien différenciées. Ceux que j'ai décrits sont les «myéliniques», car ils produisent la myéline et sont les plus courants.

Cependant, Dans les neurones avec des axones courts, il existe un autre type de cellule de Schwann appelée "Amielínica", Puisqu'il ne produit pas de gaines de myéline. Ceux-ci sont plus grands que les précédents, et à l'intérieur, ils abritent plus d'un axone en même temps. Apparemment, ils ne produisent pas de gaines de myéline, car avec leur propre membrane, elle sert déjà d'isolement pour ces petits axones.

Le dernier type de cette forme de neuroglía se trouve dans les synapses entre les neurones et les muscles. Ils sont connus sous le nom de cellules de Schwann terminales ou périminées (entre la synapse). La fonction qui lui est accordée est actuellement révélée grâce à l'expérience menée par Richard Robitaille, un neurobiologiste de l'Université de Montréal. Le test consistait à ajouter un faux messagers à ces cellules pour voir ce qui s'est passé. Le résultat a été que la réponse exprimée par le muscle a été modifiée. Dans certains cas, la contraction a augmenté, à une autre occasion, elle a diminué. La conclusion était que Ce type de glia régule le flux d'informations entre le neurone et le muscle.

2. Oligodendrocytes

Dans le système nerveux central (SNC), il n'y a pas de cellules de Schwann, mais les neurones ont une autre forme de revêtement de myéline grâce à un autre type de cellules gliales. Cette fonction est effectuée Le dernier des grands types de neuroglía découverts: celui formé par les oligodendrocytes.

Son nom fait référence à la façon dont les premiers anatomistes qui les ont trouvés les décrivent; Une cellule avec une multitude de petites extensions. Mais la vérité est que le nom ne les accompagne pas beaucoup, car plus tard, un élève de Ramón y Cajal, Pío del Río-Hortega, a conçu des améliorations de la coloration utilisées à l'époque, révélant la vraie morphologie: Une cellule avec quelques longues extensions, comme si elles étaient des bras.

Myéline au SNC

Une différence entre les oligodendrocytes et les cellules myéliniques de Schwann est que les premiers n'enveloppent pas l'axone avec leur corps, mais Ils le font avec leurs longues extensions, comme s'ils étaient des tentacules d'une pieuvre, Et c'est pour eux où la myéline est sécrétée. De plus, la myéline dans le SNC n'est pas seulement pour isoler le neurone.

Comme l'a démontré Martin Schwab en 1988, le dépôt de myéline sur l'axone dans les neurones des cultures rend difficile la croissance. À la recherche d'une explication, Schwab et son équipe ont réussi à purifier plusieurs protéines de myéline qui provoquent cette inhibition: Nogo, Mag et OMGP. Ce qui est drôle, c'est qu'il a été constaté que dans les premiers stades du développement du cerveau, la protéine MAG de la myéline stimule la croissance du neurone, faisant une fonction inverse du neurone chez les adultes chez les adultes. La raison de cette inhibition est un mystère, mais les scientifiques espèrent que leur rôle sera bientôt connu.

Dans la myéline, il y a aussi une autre protéine trouvée dans les années 90, cette fois par Stanley B. Prusiner: Protéine de prison (PRP). Sa fonction d'état normale est inconnue, mais dans un état muté, il devient un prion et génère une variante de la maladie de Creutzfeldt-Jakob, communément connue comme le mal des vaches folles. Le prion est une protéine qui gagne l'autonomie, infectant toutes les cellules de la glie, qui génère la neurodégénérescence.

3. Astrocytes

Ce type de cellule gliale a été décrit par Ramón y Cajal. Au cours de ses observations sur les neurones, il s'est rendu compte qu'il y avait d'autres cellules près des neurones; D'où son nom. Il est situé dans le SNC et par le nerf optique, et peut-être l'une des vessies qui remplit un plus grand nombre de fonctions. Sa taille est deux à dix fois plus grande que celle d'un neurone et a des fonctions très diverses

Barrière hématoencale

Le sang ne mène pas directement au SNC. Ce système est protégé par la barrière hématoencale (BHE), une membrane perméable très sélective. Les astrocytes y participent activement, être responsable du filtrage de ce qui peut arriver de l'autre côté et de ce qui ne. Surtout, ils permettent à l'entrée de l'oxygène et du glucose, de pouvoir nourrir les neurones.

Mais que se passe-t-il si cette barrière est endommagée? En plus des problèmes générés par le système immunitaire, des groupes d'astrocytes se déplacent vers la zone endommagée et se joignent à une barrière provisoire et à arrêter le saignement.

Astrocyith. En parallèle, les astrocytes sécrètent neurotrophiques, pour stimuler la régénération dans la région.

Recharge de la batterie de potassium

Une autre des fonctions décrites des astrocytes est leur activité pour maintenir le potentiel d'action. Lorsqu'un neurone génère une impulsion électrique, il collecte des ions sodium (Na +) pour devenir plus positif avec l'extérieur. Ce processus par lequel les charges électriques sont manipulées de l'extérieur et à l'intérieur des neurones produisent un état connu sous le nom de dépolarisation, ce qui fait naître les impulsions électriques qui traversent le neurone pour se terminer dans l'espace synaptique. Pendant votre voyage, Le milieu cellulaire cherche toujours l'équilibre en charge électrique, donc les ions de potassium (K +) perdent cette fois, Pour correspondre au milieu extracellulaire.

Si cela se produisait toujours, à la fin, une saturation d'ions potassium à l'étranger serait générée, ce qui signifierait que ces ions cesseraient de quitter le neurone, ce qui entraînerait l'incapacité de générer l'impulsion électrique. C'est ici où les astrocytes entrent, qui Ils absorbent ces ions pour nettoyer l'espace extracellulaire et permettent de sécréter plus d'ions de potassium. Les astrocytes n'ont aucun problème avec la charge, car ils ne communiquent pas en raison des impulsions électriques.

4. Microglie

La dernière des quatre formes les plus importantes de neuroglía est la microglie. Cela a été découvert avant les oligodendrocytes, mais on pensait qu'il provenait des vaisseaux sanguins. Il occupe entre 5 et 20 pour cent de la population de glie du SNC, Et son importance est basée sur la base du système immunitaire du cerveau. En ayant la protection de la barrière des cellules sanguines, le passage libre des cellules n'est pas autorisé, et cela inclut ceux du système immunitaire. Pour lui, Le cerveau a besoin de son propre système de défense, et il est composé de ce type de glie.

Le système immunitaire SNC

Cette cellule de glia présente une grande mobilité, qui vous permet de réagir rapidement à tout problème que vous trouvez dans le SNC. La microglie a la capacité de dévorer les cellules endommagées, les bactéries et les virus, ainsi que la libération des agents chimiques avec lesquels lutter contre les envahisseurs. Mais L'utilisation de ces éléments peut causer des dommages collatéraux, car il est également toxique pour les neurones. Par conséquent, après la confrontation, ils doivent produire, tout comme les astrocytes, neurotrophiques pour faciliter la régénération de la zone affectée.

Auparavant, j'ai parlé de dommages au BHE, un problème qui est généré en partie en raison des effets collatéraux de la microglie lorsque les leucocytes traversent le BHE et passent dans le cerveau. L'intérieur du SNC est un nouveau monde pour ces cellules, et réagit tout d'abord comme une inconnue comme s'il s'agissait d'une menace, générant une réponse immunitaire contre elle. Microglia commence la défense, provoquant ce que nous pourrions dire une "guerre civile", qui génère de nombreux dommages aux neurones.

Communication entre la glie et les neurones

Comme vous l'avez vu, les cellules Glia effectuent une grande variété de tâches. Mais une section qui n'a pas été claire est de savoir si les neurones et la neuroglie communiquent entre eux. Les premiers chercheurs ont déjà perçu que la glie, contrairement aux neurones, ne génèrent pas d'impulsions électriques. Mais cela a changé quand Stephen J. Smith a vérifié comment ils communiquent, à la fois parmi eux et avec des neurones.

Smith a eu l'intuition que Neuroglia utilise l'ion calcium (Ca2 +) pour transmettre des informations, car cet élément est le plus utilisé par les cellules en général. D'une manière ou d'une autre, lui et ses compagnons se sont jetés dans la piscine avec cette croyance (après tout la "popularité" d'un ion ne nous dit pas grand-chose sur leurs fonctions concrètes), mais ils avaient raison.

Ces chercheurs ont conçu une expérience qui consistait en une culture des astrocytes à laquelle un calcium fluorescent a été ajouté, ce qui permet par la microscopie à fluorescence de voir leur position. De plus, un neurotransmetteur très commun ajouté au milieu, glutamate. Le résultat a été immédiat. Pour dix minutes Ils pouvaient voir comment la fluorescence est entrée dans les astrocytes et se déplaçait entre les cellules comme si c'était une vague. Avec cette expérience, ils ont démontré que la glie communique entre elle et avec le neurone, car sans le neurotransmetteur, l'onde ne commence pas.

La dernière chose qui est connue sur les cellules gliales

Grâce à des recherches plus récentes, il a été découvert que Glia détecte tous les types de neurotransmetteurs. De plus, les astrocytes et les microglies ont la capacité de fabriquer et de libérer des neurotransmetteurs (bien que ces éléments soient appelés gliotransmetteurs car ils sont originaires de Glia), influençant ainsi les synapses des neurones.

Un domaine d'étude actuel est de voir jusqu'à où les cellules de la glie influencent le fonctionnement général du cerveau et des processus mentaux complexes, Comme apprendre, mémoire ou sommeil.