Gliaalrakud

Gliaalrakud asuvad närvisüsteemis ning on närvirakkudest struktuurselt ja funktsionaalselt eraldatud. Värskemate leidude kohaselt mängivad nad olulist rolli aju ja kogu närvisüsteemi infotöötluses. Paljud neuroloogilised haigused on tingitud gliiarakkude patoloogilistest muutustest.

Mis on gliaalrakud?

Lisaks närvirakkudele osalevad närvisüsteemi struktuuris gliaalsed rakud. Need kehastavad paljusid erinevaid rakutüüpe, mis on struktuurselt ja funktsionaalselt üksteisest eristatavad. Gliaalrakkude avastaja Rudolf Virchow nägi neid omamoodi liimina, et hoida närvirakke koos närvikoes. Seetõttu andis ta neile nime gliaalrakud, juursõna "Glia" tulenes liimi jaoks kreekakeelsest sõnast "gliokytoi".

Kuni viimase ajani alahinnati nende tähtsust närvisüsteemi toimimisel. Viimaste uuringutulemuste kohaselt sekkuvad gliaalrakud infotöötlusse väga aktiivselt. Inimestel on gliaalrakke umbes kümme korda rohkem kui närvirakkudes. Isegi selgus, et gliaalrakkude ja närvirakkude suhe on närvistimulaatori ülekande kiiruse ja seega ka mõtteprotsesside jaoks määrav. Mida rohkem on gliaalrakke, seda kiirem on infotöötlus.

Anatoomia ja struktuur

Gliaalrakud võib laias laastus jagada kolmeks funktsionaalselt ja struktuurilt erinevaks rakutüübiks. Aju põhiosa moodustavad nn astrotsüüdid. Aju koosneb umbes 80 protsendist astrotsüütidest. Nendel rakkudel on tähekujuline struktuur ja eelistatult paiknevad need närvirakkude kontaktpunktides (sünapsides).

Gliaalrakkude teine ​​rühm on oligodendrotsüüdid. Nad ümbritsevad aksone (närviprotsessid), mis ühendavad üksikuid närvirakke (neuroneid) üksteisega. Astrotsüüdid ja oligodendrotsüüdid on tuntud ka kui makrogliaalsed rakud. Lisaks makrogliaalsetele rakkudele on ka mikrogliaalseid rakke. Neid on kõikjal ajus. Kui makrogliaalsed rakud pärinevad ektodermaalsest idukihist (embrüoblasti välimine kiht), siis mikrogliaalsed rakud pärinevad mesodermist. Nn Schwann-rakud mängivad rolli perifeerses närvisüsteemis.

Schwanni rakud on samuti ektodermaalse päritoluga ja täidavad sarnaseid funktsioone nagu aju oligodendrotsüüdid. Ka siin ümbritsevad nad aksone ja varustavad neid. On olemas ka mõned erivormid. Niinimetatud Mülleri toetavad rakud on võrkkesta astrotsüüdid. Samuti on hüpofüüsirakud, mis on hüpofüüsi tagumise lobe gliaalsed rakud. HHL koosneb 25–30 protsendist hüpofüüsi rakkudest. Nende ülesannet pole veel täielikult selgitatud.

Funktsioon ja ülesanded

Üldiselt täidavad gliaalrakud mitmesuguseid funktsioone. Astrotsüüdid või astrogliad esindavad enamikku närvisüsteemis esinevatest gliaalrakkudest.Neil on võtmeroll aju vedelike reguleerimisel. Samuti tagavad nad kaaliumi tasakaalu säilimise. Stiimulite ülekandmisel vabanevad kaaliumioonid imenduvad astrotsüütides, reguleerides samal ajal aju rakuvälist pH tasakaalu.

Ajurakkude töötlemisel osalemisel on eriline tähtsus astrotsüütidel. Need sisaldavad vesiikulites neurotransmitter glutamaati, mis vabastamisel aktiveerib naabernärve. Astrotsüüdid tagavad signaalide kehas pikkade vahemaade läbimise ja samal ajal teiste neuronite edasise töötlemise. Nii eristate üksikute teabeüksuste tähendusi. Lisaks teabe modereerimisele määravad nad ka teabe edastamise koha. Seega vastutavad nad aju infovõrgu püsiva ehituse ja ümberkorraldamise eest. Ilma astrotsüütideta oleks teabe edastamine väga keeruline.

Õppimisprotsess ja seega intelligentsuse arendamine on võimalik ainult astrotsüütide ja neuronite keeruka koostöö kaudu. Oligodendrotsüüdid moodustavad omakorda närvijuhtide ümber müeliini. Mida kindlamaid infosüsteeme arendatakse, seda paksemad on närvijuhid ja rohkem on vaja müeliini. Kolmas tüüpi gliaalrakud, mikrogliaalsed rakud, reageerivad sarnaselt immuunsussüsteemi makrofaagidega aju patogeenidele, toksiinidele ja surnud rakkudele. Kuna vere-aju barjääri kaudu ei pääse ükski antikeha ajju, võtavad selle ülesande üle mikrogliia rakud. Mikrogliaalsed rakud jagunevad puhke- ja aktiivrakkudeks.

Puhkerakud jälgivad protsesse nende keskkonnas. Kui neid häirivad vigastused või nakkused, liiguvad nad vabalt, rändavad nagu amööbid sobivasse kohta ja alustavad oma kaitse- ja puhastusfunktsiooni. Üldiselt muutub üha selgemaks, et gliaalrakkudel pole mitte ainult tugifunktsioonid, vaid nad vastutavad suures osas ka aju ja närvisüsteemi jõudluse eest.

Haigused

Sellega seoses kasvab ka teadlikkus gliaalsete rakkude tähtsusest tervisele. Paljude neuroloogiliste haiguste korral täheldatakse gliaalrakkudes märgatavaid muutusi. Näiteks puhkeb skisofreenia sageli noorukieas, kui kõik aksonid pole kaetud müeliiniga.

Vastavatel patsientidel tuvastatakse väga vähe oligodendrotsüüte, mis vastutavad müeliini kogunemise eest. Võimalik, et mõnda geeni, mis on oluline müeliini struktuuri jaoks, on muudetud. Hulgiskleroosi korral hävitatakse müeliinkest paljudel juhtudel. Paljastatud närviprotsessid ei saa enam signaale edastada ja eraldatud neuronid surevad.

Pärilik leukodüstroofia on närvisüsteemi valgeaine järkjärguline hävitamine. Närve ümbritsev müeliin on lagunenud. Tulemuseks on närvide massiline kahjustus. Haigestunud inimesed kannatavad motoorsete ja muude neuroloogiliste häirete all. Lõppude lõpuks pärinevad mõned ajukasvajad gliaalrakkude kontrollimata kasvust.