Gliový systém přispívá imunitu mozku

Gliové buňky jsou podpůrné buňky nervové soustavy, které mají za cíl zajistit vhodné prostředí pro práci neuronů.

Nervová tkáň se skládá ze dvou základních typů buněk – z neuronů a gliových buněk. Neurony (nervové buňky) jsou funkční jednotkou nervové soustavy. Slouží k vedení, přijímání, zpracování a vytváření signálů. Konkrétně přenáší a zpracovávají informace z vnějšího a vnitřního prostředí a umožňují na ně reagovat. Gliové buňky je v této činnosti podporují, avšak na starosti toho mají mnohem více.

Vznik nervové tkáně a její funkce

Hned v prvních týdnech embryonálního vývoje začíná z ektodermu postupně vznikat neuroektoderm – mateřská tkáň nervového systému. Neuroektoderm začne vytvářet podélnou prohloubeninu, která se následně zanořuje dovnitř zárodku. Vzniká základ míchy. Na jednom konci se buňky neuroektodermu začnou množit, a tím je připraven prostor pro vývoj mozku. Z neuroektodermu vznikají kromě centrální a periferní nervové soustavy také smyslové orgány jako oči, čichové sliznice, vnitřní ucho, některé neuroendokrinní buňky jako dřeň nadledvin a C-buňky štítné žlázy. Pro připomenutí, nervový systém vzniká ze stejného základu jako kůže a smyslové orgány, tedy ty orgány a struktury, které udržují kontakt s vnějším prostředím a zpracovávají všechny potřebné informace. Čím je organismus složitější, tím víc narůstá velikost a složitost nervového systému.

Nepostradatelné gliové buňky

Gliové buňky tvoří polovinu celkového objemu mozku a je jich přibližně desetkrát více než neuronů. Označujeme je sice za „pomocné“ buňky, pro činnost nervového systému jsou však nepostradatelné. Nepodílí se přímo na přenosu informace, ale zásadně ovlivňují činnost celé nervové soustavy. Plní celou řadu úloh:

  • zajišťují látky pro metabolismus neuronů,
  • odvod toxinů,
  • imunitní funkce,
  • hlídají iontovou rovnováhu,
  • ovlivňují činnost neuronů a
  • podílí se na zpracování informací.

Gliový systém je důležitý pro imunitní systém mozkuJsou na sebe s neurony vzájemně velmi hustě natěsnané. Membrány jsou od sebe vzdáleny pouhých 20 nm a mezibuněčné prostory mezi nimi jsou vyplněny extracelulární tekutinou. Gliové buňky mají podobně jako neurony různé iontové kanály a transportní pumpy pro aminokyseliny a ionty, receptory pro různé nervové přenašeče. Také jsou propojeny štěrbinovitými spoji (gap junction), kde dochází k přímé výměně iontů a molekul. Dokáží si tedy mezi sebou velmi snadno předávat informace a chemické látky, potřebné pro jejich činnost.

Astroglie: Vytváří vnitřní kostru CNS

Glie na rozdíl od neuronů nemají výběžky (axony). Rozdělují se na dva základní typy: na makroglie vznikající z neuroektodermu a mikroglie z mezodermu. Makroglie se dále rozdělují do různých skupin podle odlišné stavby a funkce. Astroglie (astrocyty) jsou nejčetnější gliové buňky v centrální nervové soustavě. Mají hvězdicovitý tvar a jejich výběžky zajišťují mechanickou stabilitu a podobně jako vazivo tvoří stroma vnitřních orgánů, tak vytváří vnitřní kostru CNS. Dohromady tvoří funkční síť, která prochází celým mozkem a míchou. Výběžky astrocytů vyplňují volné prostory mezi těly neuronů a jejich výběžky. Dobře se regenerují a vytváří gliovou jizvu. Některé výzkumy potvrzují, že dokonce mohou být zdrojem neurálních kmenových buněk a pomáhat v regeneraci CNS. Na hranici s okolními tkáněmi, na povrchu CNS a podél krevních cév vytváří pomocí oploštělých nožek souvislou gliovou hraniční membránu. Jsou tedy podstatnou součástí hematoencefalické bariéry, která má aktivně přenášet potřebné a vyživující látky a zabraňovat průniku toxinů a infekcí do CNS.

Astroglie: Podstatná část hematoencefalické bariéry

Hematoencefalická bariéra je běžně propustná pro plyny (hlavně kyslík, oxid uhličitý) a pro látky rozpustné v tucích, ale měla by být nepropustná pro celou řadu toxinů a infekcí. Ostatní ionty a látky rozpustné ve vodě, jako například glukóza, se musí aktivně transportovat přes astrocyty; při tom se spotřebovává energie. Astrocyty nejen aktivně přenáší látky z krevního oběhu, ale také regulují průtok krve v cévách. Tím zásadně ovlivňují činnost a výkonnost mozku. Astrocyty jsou velmi důležité pro udržení vhodného prostředí pro neurony. Kontrolují složení extracelulární tekutiny v mozku, zajišťují dostatek výživy, obsahují glykogen, který slouží jako zásoba energie pro neurony. Regulují potřebné koncentrace iontů, hlavně draslíku, sodíku, vápníku a chloridu pomocí iontových kanálů. Mají celou řadu receptorů pro neurohormony a neuropřenašeče, dokonce celou řadu neuromodulátorů sami produkují a uvolňují do okolí. Tím ovlivňují zpracování informací neurony. Podílí se tak také na vzniku nových synapsí a hrají důležitou roli v mozkových funkcích jako je spánek, učení, paměti. Jsou velmi důležité pro vývoj mozku, řídí migraci neuronů a jejich uspořádání do různých vrstev šedé hmoty.

Myelinové pochvy urychlují komunikaci

Aktivované mikroglie nám mohou ublížitDalší důležitou funkcí glií je vytváření myelinových pochev okolo výběžků neuronů. Myelin je lipoprotein produkovaný gliemi, ploché a široké výběžky glií s myelinem spirálovitě obtáčí nervové výběžky jak v CNS, tak i na periferních nervech. V CNS tak tvoří bílou hmotu. Myelinové pochvy slouží jako důležitý izolant a myelin také urychluje vedení signálu. Po celé délce je myelinizované vlákno rozdělené na segmenty, které jsou odděleny krátkými nemyelinizovanými úseky. Elektrický vzruch rychle skáče od jednoho zářezu k druhému. Rychlost vedení vzruchu je v myelinizovaném vláknu mnohem vyšší (120 m/s) než bez myelinového obalu (2 m/s). V CNS jsou myelinové pochvy vytvářeny oligodendrocyty (oligodendrogliemi). V periferní nervové soustavě vytváří myelinové pochvy periferní glie, tzv. Schwanovy buňky. Ty kromě izolace a rychlejšího vedení vzruchu také poskytují neuronům mechanickou a metabolickou podporu. Mají tedy podobnou funkci nejen jako oligodendrocyty, ale i astrocyty.

Pozor na toxické kovy

Glie vytvářející myelin jsou velmi citlivé na celou řadu toxinů. Velmi je poškozují toxické kovy – hlavně rtuť, olovo, hliník, cín. Tyto kovy se do organismu dostávají potravou a dýcháním znečištěného vzduchu hlavně v průmyslových a hustě obydlených oblastech s autodopravou. Je velký rozdíl, zda toxický kov sníme, nadýcháme nebo aplikujeme přímo do těla. V trávicím traktu se toxické kovy a další chemické látky vstřebávají omezeně, ve zdravém střevu téměř vůbec. Projdou námi, zdravá výstelka střeva toxiny nepropustí do těla a vyloučíme je. Při dýchání se vstřebá řádově více, někdy až desítky procent, ale opět to velmi závisí na zdravých sliznicích dýchacího ústrojí. Při injekční aplikaci se do těla vstřebá 100 % toxinu a záleží hlavně na ledvinách a játrech, kolik a jak rychle ho dokáží vyloučit.

Další makroglie jsou též důležité

K makrogliím ještě patří ependymové buňky, které vystýlají dutiny CNS. Připomínají jednovrstevný epitel, na povrchu mají řasinky, kterými zajišťují cirkulaci mozkomíšní tekutiny, která ochraňuje mozek a míchu. Důležité jsou také polydendrocyty (NG2 buňky). Je to nově objevený typ buněk, jsou v šedé i bílé hmotě. Je jich přibližně 5–8 % a jsou schopny množení i v dospělé centrální nervové soustavě. Vytváří synaptická spojení s neurony a ovlivňují jejich schopnost proliferace. Jsou důležité v procesu remyelinizace po ischemickém poškození mozku a u nemocí souvisejících se ztrátou myelinu. Je to především proto, že jsou považovány za zdroj nových oligodendrocytů i jiných gliových buněk. Zajišťují tedy regeneraci myelinu, glií a částečně i neuronů v určitých strukturách mozku.

Mikroglie: Imunitní systém mozku

Zdravá imunita mozku je důležitá pro jeho správné funkceMikroglií je přibližně 10 %. Nevznikají z neuroektodermu jako neurony a ostatní gliové buňky (makroglie), ale podobně jako imunitní buňky makrofágy z mezodermu. Jsou součástí monocyto-makrofágového systému. Během embryonálního vývoje doputují do mozku, kde se během dalšího života množí dělením podle potřeb organismu. Mají za úkol chránit mozkovou tkáň, jsou schopny fagocytózy, požírají toxiny, cizí mikroorganismy a poškozené a rozpadlé neurony a glie. Za normálních okolností jsou mikroglie v klidovém stavu – tedy malé, bohatě rozvětvené s tenkými výběžky a vytváří prostorovou síť. Pokud se setkají s toxinem, infekcí nebo je delší dobu aktivován imunitní systém v těle (zánět, chronická infekce, alergie, autoimunita…), dojde k jejich aktivaci.

Aktivované mikroglie nám škodí

Aktivované mikroglie se zvětší, ztloustnou, zkrátí se jejich výběžky a začnou fagocytovat (pohlcovat). Zároveň začnou produkovat celou řadu cytokinů, chemokinů a látek, které mají zničit proniknuté mikrorganismy (volné radikály, excitoxiny…). Tyto látky však zároveň působí na neurony a glie toxicky, takže dochází k poruchám v nervových spojích a oxidaci lipidů. Tím je mozek poškozován. U zdravého organismu přetrvává aktivace mikroglií určitou krátkou dobu, kdy je zlikvidována infekce a toxiny. Pak dochází k jejímu přepnutí do klidového stavu a obnově a regeneraci tkání. Velkým problémem je opakovaná aktivace, která způsobí „probuzení“ velkého počtu mikroglií, což na nervový systém působí destruktivně. Můžeme to přirovnat k autoimunitním procesům, které probíhají v těle a ničí vlastní tkáně.

V mozku mikroglie poškozují nervové buňky. Aktivované mikroglie najdeme téměř u všech nervových poruch jako je autismus, Parkinsona nemoc, demence, roztroušená skleróza… Mikroglie jsou úzce propojeny také s periferními gliemi. Dráždění metabolity z lepku nebo mléka je může aktivovat. Je velmi důležité z nervového systému, z neuronů a glií odstranit všechny neuroinfekce. Kromě borelií jsou to herpetické viry, retroviry, spalničky, zarděnky, příušnice, parainfluenza, coronaviry, priony, rickettsie, meningokoky, listerie, difterie, hemofily, toxoplasma, echinokoky aj.

Poradna