Células gliais: muito mais que a cola dos neurônios

Células gliais: muito mais que a cola dos neurônios 1

É muito comum que, ao falar sobre a inteligência de uma pessoa, nos referimos especificamente a um tipo muito específico de célula: neurônios. Assim, é normal ser chamado de mononeuronal a quem atribuímos baixa inteligência de maneira depreciativa. No entanto, a ideia de que o cérebro é essencialmente equivalente a um conjunto de neurônios está cada vez mais desatualizada .

O cérebro humano contém mais de 80 bilhões de neurônios, mas isso representa apenas 15% do total de células desse conjunto de órgãos.

Os 85% restantes são ocupados por outro tipo de corpos microscópicos: as chamadas células da glia . Juntas, essas células formam uma substância chamada glia ou neuroglia , que se estende por todos os recessos do sistema nervoso.

Atualmente, o da glía é um dos campos de estudos com maior progressão nas neurociências,
em busca de desvelar todas as tarefas e interações que realizam para que o sistema nervoso funcione como ele. E é que atualmente o cérebro não pode ser entendido sem entender a implicação da glia.

A descoberta de células gliais

O termo neuroglia foi cunhado em 1856 pelo patologista alemão Rudolf Virchow. Esta é uma palavra que em grego significa “cola (glia) neuronal (neuro)”, pois na época de sua descoberta,
pensava-se que os neurônios estavam unidos para formar os nervos e, além disso , que o axônio era um conjunto de células em vez de uma parte do neurônio. Portanto, supunha-se que essas células encontradas perto dos neurônios fossem ajudar a estruturar o nervo e facilitar a união entre eles, e nada mais. Um papel bastante passivo e auxiliar, em suma.

Em 1887, o famoso pesquisador Santiago Ramón y Cajal concluiu que os neurônios eram unidades independentes e que estavam separados dos demais por um pequeno espaço que mais tarde foi conhecido como espaço sináptico . Isso serviu para refutar a ideia de que os axônios eram mais do que partes de células nervosas independentes. No entanto, a idéia da passividade da glia permaneceu . Hoje, no entanto, está sendo descoberto que sua importância é muito maior do que se supunha anteriormente .

De certa forma, é irônico que o nome dado à neuroglia seja esse. É verdade que ajuda na estrutura, mas não apenas desempenha essa função, mas também para sua proteção, reparo de danos, melhora o impulso nervoso, oferece energia e até controla o fluxo de informações, entre muitas outras funções descobertas. Eles são uma ferramenta poderosa para o sistema nervoso.

Tipos de células da glia

Neuroglia
é um conjunto de diferentes tipos de células que têm em comum que estão no sistema nervoso e não são neurônios .

Existem vários tipos diferentes de células da glia, mas vou me concentrar em falar sobre as quatro classes que são consideradas mais importantes, além de explicar as funções mais importantes descobertas até hoje. Como eu disse, esse campo da neurociência está avançando cada vez mais certo de que no futuro haverá novos detalhes que são desconhecidos hoje.

1. Células de Schwann

O nome dessa célula glia é uma homenagem a seu descobridor,
Theodore Schwann, mais conhecido como um dos pais da Teoria Celular . Esse tipo de célula glial é a única encontrada no Sistema Nervoso Periférico (SNP), ou seja, nos nervos que correm por todo o corpo.

Enquanto estudava a anatomia das fibras nervosas em animais, Schwann observou células que estavam presas ao longo do axônio e dava a sensação de serem algo como pequenas “pérolas”; além disso, ele não lhes deu mais importância. Em estudos futuros, descobriu-se que esses elementos microscópicos de pérolas eram na verdade bainhas de mielina, um produto importante que gera esse tipo de célula.

A mielina é uma lipoproteína que oferece isolamento contra o impulso elétrico do axônio , ou seja, permite que o potencial de ação seja mantido por mais tempo e mais distância, fazendo com que os disparos elétricos sejam mais rápidos e não se dispersem pela membrana da membrana. o neurônio Ou seja, eles agem como a borracha que cobre um cabo.

As células de Schwann
têm a capacidade de secretar vários componentes neurotróficos, incluindo o “Fator de Crescimento Nervoso” (FCN) , o primeiro fator de crescimento encontrado no sistema nervoso. Essa molécula serve para estimular o crescimento de neurônios durante o desenvolvimento. Além disso, como esse tipo de neuroglia envolve o axônio como se fosse um tubo, ele também tem uma influência para marcar a direção em que deve crescer.

Além disso, foi visto que, quando o dano é sofrido em um nervo do SNP, a
FCN é secretada para que o neurônio possa voltar a crescer e recuperar sua funcionalidade . Isso explica o processo pelo qual a paralisia temporária que os músculos sofrem após sofrer uma pausa desaparece.

As três células diferentes de Schwann

Para os primeiros anatomistas, não houve diferenças nas células de Schwann, mas com os avanços na microscopia, foram distinguidos até três tipos diferentes, com estruturas e funções bem diferenciadas. Os que descrevi são os “mielínicos”, pois produzem mielina e são os mais comuns.

No entanto,
em neurônios com axônios curtos, é encontrado outro tipo de célula de Schwann chamada “não mielinizada” , uma vez que não produz bainhas de mielina. São maiores que os anteriores e, no interior, abrigam mais de um axônio por vez. Aparentemente, eles não produzem bainhas de mielina, uma vez que, com sua própria membrana, ela já serve como isolamento para esses axônios menores.

O último tipo dessa forma de neuroglia é encontrado na sinapse entre neurônios e músculos.
São conhecidas como células Schwann terminais ou perisinápticas (entre a sinapse). A função atualmente concedida foi revelada graças ao experimento conduzido por Richard Robitaille, neurobiólogo da Universidade de Montreal. O teste foi adicionar um falso mensageiro a essas células para ver o que aconteceu. O resultado foi que a resposta expressa pelo músculo foi alterada. Em alguns casos, a contração foi aumentada, em outros casos, diminuiu. A conclusão foi que esse tipo de glia regula o fluxo de informações entre o neurônio e o músculo .

2. Oligodendrócitos

No Sistema Nervoso Central (SNC), não existem células de Schwann, mas os neurônios têm outra forma de revestimento de mielina, graças a um tipo alternativo de células da glia. Essa função é desempenhada pelo
último dos grandes tipos de neuroglia descobertos: o formado pelos oligodendrócitos .

Seu nome se refere a como os primeiros anatomistas que os encontraram os descreveram; uma célula com uma infinidade de pequenas extensões. Mas a verdade é que o nome não os acompanha muito, pois, algum tempo depois, um aluno de Ramón y Cajal, Pío del Río-Hortega, projetou melhorias na coloração usada na época, revelando a verdadeira morfologia:
uma célula com um par de extensões longas, como se fossem braços .

Mielina no SNC

Uma diferença entre os oligodendrócitos e as células mielínicas de Schwann é que as primeiras não envolvem o axônio com o corpo, mas o
fazem com suas longas extensões, como se fossem tentáculos de um polvo , e é por isso que a mielina é secretada. Além disso, a mielina no SNC não é apenas para isolar o neurônio.

Como Martin Schwab demonstrou em 1988, a deposição de mielina no axônio em neurônios cultivados dificulta seu crescimento. Procurando uma explicação, Schwab e sua equipe conseguiram purificar várias proteínas de mielina que causam essa inibição: Nogo, MAG e OMgp. O engraçado é que foi visto que, nos estágios iniciais do desenvolvimento do cérebro, a proteína MAG da mielina estimula o crescimento do neurônio, fazendo uma função inversa ao neurônio em adultos.
A razão dessa inibição é um mistério, mas os cientistas esperam que seu papel seja conhecido em breve .

A mielina também encontrou outra proteína encontrada nos anos 90, desta vez por Stanley B. Prusiner: Prion Protein (PrP). Sua função no estado normal é desconhecida, mas em um estado mutado, torna-se um Príon e gera uma variante da doença de Creutzfeldt-Jakob, comumente conhecida como a doença da vaca louca.
O prião é uma proteína que ganha autonomia, infectando todas as células da glia, o que gera neurodegeneração .

3. Astrócitos

Este tipo de célula glial foi descrito por Ramón y Cajal. Durante suas observações dos neurônios, ele notou que perto dos neurônios havia outras células estreladas; daí o nome dele.
Está localizado no SNC e pelo nervo óptico, e possivelmente uma das glias que desempenha um número maior de funções . Seu tamanho é duas a dez vezes maior que o de um neurônio e possui funções muito diferentes

Barreira cerebral no sangue

O sangue não flui diretamente para o SNC. Este sistema é protegido pela barreira hematoencefálica (BHE), uma membrana permeável muito seletiva. Os astrócitos participam ativamente,
sendo responsáveis ​​por filtrar o que pode acontecer com o outro lado e o que não . Permitem principalmente a entrada de oxigênio e glicose, a fim de alimentar os neurônios.

Mas o que acontece se essa barreira estiver danificada? Além dos problemas gerados pelo sistema imunológico, grupos de astrócitos se deslocam para a área danificada e se unem para formar uma barreira provisória e parar o sangramento.

Os astrócitos têm a capacidade de sintetizar uma proteína fibrosa conhecida como GFAP, com a qual ganham robustez, além de secretarem outra seguida por proteínas que permitem obter impermeabilidade.
Paralelamente, os astrócitos secretam neurotróficos, para estimular a regeneração na área .

Recarregue a bateria de potássio

Outra das funções descritas dos astrócitos é sua atividade para manter o potencial de ação. Quando um neurônio gera um impulso elétrico, ele pega íons de sódio (Na +) para se tornar mais positivo com o exterior. Esse processo pelo qual as cargas elétricas externas e internas dos neurônios são manipulados produz um estado conhecido como
despolarização , que faz com que os impulsos elétricos que viajam através do neurônio acabem no espaço sináptico. Durante sua viagem, o meio celular sempre busca equilíbrio na carga elétrica, perdendo, dessa vez, os íons potássio (K +) , para corresponder ao meio extracelular.

Se isso sempre acontecesse, no final seria gerada uma saturação de íons potássio no exterior, o que significaria que esses íons parariam de deixar o neurônio e isso resultaria na incapacidade de gerar o impulso elétrico. É aqui que os astrócitos entram em cena, que
absorvem esses íons dentro deles para limpar o espaço extracelular e permitir que mais íons de potássio sejam secretados . Os astrócitos não têm problemas com a carga, pois não se comunicam por impulsos elétricos.

4. Microglia

A última das quatro formas mais importantes de neuroglia é a microglia . Isso foi descoberto antes dos oligodendrócitos, mas pensava-se que vinha dos vasos sanguíneos. Ocupa entre 5 e 20 por cento da população da glia do SNC , e sua importância é baseada no sistema imunológico do cérebro. Com a proteção da barreira hematoencefálica, a passagem livre de células não é permitida, e isso inclui as do sistema imunológico. Portanto, o cérebro precisa de seu próprio sistema de defesa, e este é formado por esse tipo de glia .

Sistema imunológico do SNC

Essa célula da glia possui grande mobilidade, o que permite que você reaja rapidamente a qualquer problema que encontre no CNS. A micróglia tem a capacidade de devorar células, bactérias e vírus danificados, além de liberar agentes químicos seguidos com os quais combater os invasores. Mas
o uso desses elementos pode causar danos colaterais, pois também é tóxico para os neurônios . Portanto, após o confronto, eles precisam produzir, assim como os astrócitos, neurotróficos para facilitar a regeneração da área afetada.

Anteriormente, falei sobre danos ao BHE, um problema que é gerado em parte pelos efeitos colaterais da microglia quando os leucócitos atravessam o BHE e entram no cérebro. O interior do SNC é um mundo novo para essas células, e elas reagem principalmente como desconhecidas, como se fosse uma ameaça, gerando uma resposta imune contra ela.
A micróglia inicia a defesa, causando o que poderíamos dizer de uma “guerra civil” , que gera muitos danos aos neurônios.

Comunicação entre a glia e os neurônios

Como você viu, as células da glia realizam uma grande variedade de tarefas. Mas uma seção que não ficou clara é se os neurônios e a neuroglia se comunicam. Os primeiros pesquisadores já perceberam que a glia, diferentemente dos neurônios, não gera impulsos elétricos.
Mas isso mudou quando Stephen J. Smith verificou como eles se comunicam, um com o outro e com os neurônios .

Smith teve a intuição de que a neuroglia utiliza o íon cálcio (Ca2 +) para transmitir informações, uma vez que esse elemento é o mais utilizado pelas células em geral. De alguma forma, ele e seus companheiros se jogaram na piscina com essa crença (afinal, a “popularidade” de um íon não nos diz muito sobre suas funções específicas), mas eles estavam certos.

Esses pesquisadores projetaram um experimento que consistia em uma cultura de astrócitos à qual foi adicionado cálcio fluorescente, o que permite à microscopia de fluorescência ver sua posição. Além disso, ele acrescentou no meio um neurotransmissor muito comum, o
glutamato . O resultado foi rápido. Por dez minutos, eles puderam ver como a fluorescência entrava nos astrócitos e viajava entre as células como se fosse uma onda . Com esse experimento, eles demonstraram que a glia se comunica entre si e com o neurônio, pois sem o neurotransmissor a onda não inicia.

A última coisa que se sabe sobre as células da glia

Através de pesquisas mais recentes, foi descoberto que a glia detecta todos os tipos de neurotransmissores. Além disso, tanto os astrócitos quanto a microglia têm a capacidade de fabricar e liberar neurotransmissores (embora esses elementos sejam chamados gliotransmissores porque são nativos da glia), influenciando assim as sinapses dos neurônios.

Um campo de estudo atual é ver até que ponto as células da glia influenciam o funcionamento geral do cérebro e processos mentais complexos , como aprendizado , memória ou sono.

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