Neurony neboli nervové buňky jsou základní funkční jednotkou nervové tkáně. Jejich úkolem je zpracování informací.
Neurony jsou vysoce specializované buňky, které se zaměřují právě na zpracování informací. Nerozptylují se jinými úkoly, ty za ně vykonává gliový systém. Glie je chrání, dodávají jim výživu, odstraňují z nich toxiny a pomáhají jim v růstu a propojování. Neurony se starají o přenos a zpracování informací. Umí informaci přijmout buď z vnějšího nebo vnitřního prostředí nebo od jiného neuronu. Umí ji zpracovat, utlumit nebo naopak předat dále a odpovědět. Neurony jsou zásadní pro naše přežití a pro schopnost učení se, což je základní podmínka života. Život totiž nejsou jen základní schopnosti jako zpracování potravy, metabolismus, rozmnožování, instinkty, ale je to hlavně schopnost sbírat, zpracovávat, ukládat a předávat nové znalosti (informace). Bez učení by se organismus nemohl vyvíjet, nemohl by si zajistit dostatek potravy, poučit se ze zkušenosti, uniknout nepříteli a zanikl by.
Neuronová síť
Informace, znalosti jsou zpracovávány v neuronové síti, která se umí učit a informace ukládat a předávat. Základem sítě jsou neurony a jejich výběžky, které tvoří charakteristické kontakty (synapse). Těmi jsou nejen vzájemně propojeny neurony a glie, ale také přebírají informace od receptorů a předávají informace výkonným buňkám – například svalovým, hormonálním… Důležitou vlastností neuronu je schopnost vytvořit signál. Na základě fyzického nebo chemického podráždění cytoplazmatické membrány dojde k vybuzení a předání signálu buď elektrickým vzruchem vedeným výběžkem na delší vzdálenosti, nebo předáním informace prostřednictvím chemických mediátorů ve vzájemném kontaktu (synapsi). Podle známého neurologa MUDr. Františka Koukolíka, který mimo jiné vydal mnoho zajímavých knih o mozku, má člověk až 85 miliard různých neuronů a podle nových výzkumů dokonce přes 100 trilionů synapsí. Každá z nich je samostatným „mikroprocesorem", který umí informace nejen předávat, ale také zpracovávat a ukládat. Lidský mozek se považuje za nejsložitější systém ve známém vesmíru, počet způsobů výměny informací v mozku je větší než počet atomů ve vesmíru. Lidský mozek je neuvěřitelně výkonný orgán pro zpracování obrovského množství všech typů informací. Jeho základem je neuron.
Složení nervových buněk
Neurony jsou tvořeny z buněčného těla a dvou druhů výběžků, kterými se propojují a předávají si signály. Tělo, někdy se nazývá perikaryon (z řeckého peri – okolo a karyon – buněčné jádro), obsahuje jádro, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, mitochondrie a další buněčné organely. Může mít rozmanitý tvar podle těla neuronu – kulatý, oválný, pyramidový apod., i různou velikost. Tělo neuronů je vyztuženo cytoskeletem. Není to ale jen stavebně-konstrukční síť. Každá živá buňka je samostatný živý organismus, který má svůj informační systém a tím je cytoskeletální síť. Cytoskelet funguje v buňce jako jeden z nejvyšších organizačních systémů. Tím, že je tato buněčná struktura v kontaktu se všemi dalšími buněčnými organelami od jádra po buněčnou membránu, má možnost zprostředkovat dorozumívání mezi jednotlivými buněčnými složkami, čímž tvoří vnitrobuněčný „nervový“ systém. U mnoha onemocnění nervového systému (například Parkinson, Alzheimer…) bylo prokázáno, že dochází k poškození cytoskeletu neuronů. Detoxikace neuronů probíhá prostřednictvím gliového systému a také neurony mají speciální váčky, peroxizomy s enzymy, které jsou schopny rozkládat organické a toxické molekuly. Fungují jako detoxikační, čistící organela neuronu.
Zásadní role mediátorů
V tělech neuronů se vytvářejí neuropřenašeče a neuromodulátory, kterými se přenáší vzruchy a informace mezi neurony a dalšími buňkami, zejména imunitními, hormonálními, ale i buňkami vnitřních orgánů, kůže apod. Neuropřenašečů, neuromodulátorů, mediátorů je celá řada a mají zásadní vliv na fungování nervového systému a celého organismu. Rozdělují se na excitační, budivé a inhibiční, tlumivé. Mediátory se dělí podle chemických skupin:
- Nejrozšířenější je acetylcholin, který podle druhů receptorů může působit budivě nebo inhibičně, je zodpovědný hlavně za paměť, myšlení, hybnost, vnímání bolesti.
- Skupina monoaminů, kam patří dopamin, serotonin, adrenalin, histamin a další, ovlivňují hlavně nálady, emoce, stres, imunitu, hybnost.
- Aminokyseliny jako glutamát, GABA, glycin ovlivňují spánek, křeče, úzkosti, paměť, jejich nadbytek může způsobit neurodegeneraci.
- Peptidy, tachykininy, substance P, endogenní opiáty ovlivňují nálady, chování, imunitu, hormonální systém. Některé neuropeptidy jsou také produkovány v endokrinních buňkách trávicí trubice a zasahují do řízení našich emocí a nálady.
- Oxid dusnatý je produkován nejen neurony, ale také endotelovými buňkami a má vliv na relaxaci hladké svaloviny.
Některé neuromodulátory a mediátory produkují buňky imunitního systému, skrze ně komunikují s nervovým a dalšími systémy v těle.
Neuropřenašeče informují celý organismus
Neuropřenašeče a mediátory jsou velmi podstatné chemické sloučeniny, které přenáší informace o tom, jak se organismus cítí, nejen mezi neurony, ale také ke všem buňkám. Porucha mediátorů je důsledkem toxinů v organismu a tvoří podstatnou součást celé řady duševních i tělesných potíží – od změn nálad, depresí, migrén, poruch pozornosti přes zažívací problémy, hormonální dysbalance, až po poruchy imunity, chronické záněty a autoimunitu. Funkční mediátory ve správných hladinách a jejich správné receptory, díky kterým je informace přenesena do cílové buňky, jsou podstatné pro naše zdraví. Mediátory a jejich receptory bývají často ovlivněny celou řadou toxinů, hlavně mikrobiálními toxiny jako botulotoxin, který je produkovaný různými druhy clostridií, které mohou přežívat v porušené mikrobiální flóře střeva, boreliovým toxinem a dalšími mikrobiálními toxiny. Receptory mohou ovlivňovat i další toxiny, hlavně léky, insekticidy a pesticidy, chemické látky (hlavně organofosfáty), látky používané pro anestezii a další, které se v organismu mohou ukládat.
Axony a synapse
Neurony mají dva druhy výběžků. Axon, někdy označovaný jako neurit, je odstředivý, odvádí z neuronu signál k dalším neuronům nebo buňkám. Jsou dlouhé a mají různou tloušťku. Silné axony jsou obaleny myelinovou pochvou nebo obklopeny astrocyty. Axony včetně gliových obalů se nazývají nervová vlákna. Na konci se axon většinou dělí na mnoho malých větví zakončených paličkovitým rozšířením. Ty jsou v kontaktu s dalšími neurony nebo výkonnými buňkami a tvoří s nimi synapsi. Informace běží ve formě elektrického signálu po axonu a na synapsi je nervový impuls přeložen z elektrické do chemické informace a prostřednictvím neuropřenašečů a synapse je informace přenesena dále. Přijímacím, dostředivým výběžkem jsou dendrity. Většinou jsou krátké, bohatě větvené a jejich povrch je hustě pokryt zakončenými výběžky axonů od jiných neuronů. Neuron přes dendrity přijímá statisíce signálů od jiných neuronů a přes rozvětvený axon informace předává mnoha dalším neuronům. Neurony mohou být propojeny i přímo, kdy se axon dotýká druhého neuronu nebo se těla neuronů dokonce dotýkají vzájemně. Tak je tvořená bohatě provázaná neurální síť.
Obaly mozku
Neurony jsou velmi citlivé na toxiny. Proto je centrální nervový systém chráněn hematoencefalickou bariérou, ochraňující přechod mezi krví a mozkovou tkání. Tato bariéra je tvořena endotelem cév a astrocyty. Periferní nervový systém podobným způsobem ochraňují glie (Schwanovy a satelitní buňky). Neurony je také třeba chránit před mechanickým poškozením. Proto je mícha uzavřena do páteře a mozek do kostěného obalu lebky, kde je chráněn mozkovými obaly, plenami (meningy), což jsou tenké vazivové vrstvy obalující mozek a míchu. Jsou tři: tvrdá plena (dura mater), protkaná žílami; pavučnice (arachnoidea mater), bezcévnatá, ze síťovitě uspořádaných vláken; a nakonec omozečnice (pia mater), měkká hustě prokrvená plena na mozku. Mezi vrstvou pavučnice a omozečnice je mozkomíšní mok, ve kterém mozek doslova plave – tím se snižuje jeho hmotnost a je chráněn před otlakem vlastní vahou a nárazy, otřesy a změnami tlaku. Mozkomíšní mok neboli likvor je tvořen zvláštní výstelkou plexus choroideus v postranních komorách a chrání mozek nejen před otřesy, ale také před infekcemi a toxiny. Dále vyživuje mozek a míchu, zajišťuje iontovou a acidobazickou rovnováhu a odstraňuje metabolity a toxiny. Krev a mozkomíšní mok jsou odděleny hematolikvorovou bariérou, kterou tvoří epitel choroidálních plexů, pia mater a endotel cév. Ta je propustnější než hematoencefalická, protože umožňuje prostup proteinů a může se také stát místem průniku toxinů a infekcí.
Co nás ohrožuje
Neurony jsou před průnikem toxinů a infekcí sice chráněny několika způsoby, ale přesto se do CNS toxiny dostávají v poměrně velkém množství. Je to díky bariérám porušeným nefunkčností buněk, které je tvoří. Pokud infekce proniká přes hematolikvorovou bariéru, projeví se onemocnění jako meningitida, zánět mozkových blan. Typickými příznaky jsou bolesti hlavy, horečky, ztuhlost šíje, zvracení, ospalost až poruchy vědomí. Typickými infekcemi pro meningitidu a také pro vznik ložisek v mozkových obalech jsou tyto viry: herpes simplex (oparové viry), paramyxoviry (příušnice), enteroviry, coxsackie, polioviry (dětská obrna), z bakterií Neisseria meningitidis, Heamophilus influenzae, Streptococus pneumoniae, Escherie, Mycobacterium, Listerie. Z plísní Cryptococcus, Coccidie, z parazitů Naegleria, Acantamoeba, Balamuthia.
Při průniku infekce přes hematoencefalickou bariéru vzniká zánět mozku, encefalitida. Může dojít ale i ke vzniku ložisek bez toho, aby onemocnění proběhlo. Charakteristickou známkou encefalitid jsou poruchy funkce mozku, protože je postižen vlastní nevolností, zvracením a horečkou. Typickými infekcemi jsou virové nákazy, například polio a další enteroviry, celá skupina klíšťových encefalitid (japonská, klíšťová, východní a západní koňská…). Mohou to také být herpetické viry (herpes simplex, varicella-zoster, cytomegalovirus), zarděnky, spalničky, příušnice, polyoviry (hlavně JC virus).
Cílem patogenů je nás ovládat
Řada toxinů, hlavně ze skupiny patogenních mikroorganismů a jejich toxinů, hematoencefalickou a hematolikvorovou bariéru obchází a do neuronů se dostává přímo přes nervové výběžky. Axony, nervové výběžky, transportují látky z buněčného těla do zakončení nervového výběžku. Transportní systém může být zneužit toxiny a infekcemi a dochází k takzvanému retrográdnímu transportu, kdy se do těla neuronu dostávají z periferie viry, toxiny, další infekce a také jejich mikrobiální toxiny. Tímto způsobem může být velmi rychle zasažen centrální nervový systém. Mistrem přenosu toxinů přímo do mozku přes axony je borelie, která vypouští vezikuly, váčky naplněné neurotoxinem, které ochromují činnost centrální nervové soustavy. Ve skutečnosti tento způsob průniku toxinů a infekcí do neuronů v praxi převažuje, protože tak infekce mnohem snáze uniknou pozornosti imunitního a gliového systému, nevznikne zánět a imunologické reakce, které by nežádoucí toxiny odstranily. V neuronech tak vznikne řada mikrobiálních ložisek, uloží se toxiny, které působí také informačně na mozkovou síť a dochází tak k řadě poruch a problémů. Cílem mikroorganismů je proniknout do mozku a zasahovat do řízení chování, emocí, paměti, aby se hostitel choval takovým způsobem, aby co nejlépe zajistil rozšíření mikroorganismu do vnějšího prostředí