Нейроглия: функции глиальных клеток нервной ткани

Нервная ткань – это не только скопление нейронов. Ее также образуют собственно нейроглия и глиальные макрофаги. Только взаимосвязанная работа всех клеточных элементов способна обеспечить полноценную работу головного мозга.

Глиальные клетки находятся в непосредственном контакте с нейронами и другими клеточными элементами (мозговыми оболочками, церебральными сосудами). При этом элементы нейроглии образуют оптимальную для нейронов среду. Подобная система строения служит опорой, питанием и разграничением нервных клеток, а также выполняет секреторные функции.

Количество глиальных структур значительно больше, чем остальных клеток нервной системы (коэффициент глиоцит/нейрон равен 8-10). Нарушение такого соотношения в одну или другую стороны приводит к развитию различных патологий нервной системы.

Нейроглиальная ткань детально описана гистологами Камилло Гольджи и Сантьяго Рамоном-и-Кахалем, за что в 1906 году они получили Нобелевскую премию. Однако сам термин «нейроглия» был впервые введен намного раньше – за 60 лет до этого немецким гистологом Рудольфом Вирховым.

Классификация

Особенности  происхождения глиальных элементов легли в основу их деления на макроглию (собственно нейроглию) и микроглию.

Макроглия неоднородна в морфо-функциональном отношении. К ней относят следующие типы клеток:

• Эпендимальные;
• Олигодендроциты;
• Астроциты.

При этом каждая из групп также имеет свои виды клеток.

Эпендимальные клетки представлены эпендимоцитами I-го и II-го типов, а также таницитами. Располагаются они в один слой, образуют выстилку мягкой мозговой оболочки (I тип), внутренней поверхности желудочков, цереброспинального канала (II тип) и дно третьего желудочка (танициты). Такое строение обеспечивает выполнение барьерной функции.

Олигодендроциты представлены в центральной и в периферической нервной системе. Макроглия наиболее многочисленно представлена именно этими клетками. Виды олигодендроцитов:

• Центральные глиоциты;
• Сателиты;
• Леммоциты.

Астроциты – нейроглиальные элементы звездчатой формы с многочисленными отростками. К их особенности относят то, что они представлены только в центральной нервной системе как в белом веществе (протоплазматическая астроглия), так и в сером (волокнистая астроглия).

В понятие «нейроглия» также входят микроглиальные клетки или глиальные макрофаги. Они имеют отличное от макроглии не только строение, но и происхождение. Эти особые виды многоотросчатых клеток разбросаны по всему веществу головного мозга и имеют способность к фагоцитозу (такой особенностью обладает и ряд других нейроглиальных элементов). Основная роль глиальных макрофагов состоит в защите церебральных структур от патологических агентов.

Происхождение

Глиальные клетки имеют различное происхождение. В зависимости от того, какие клетки явились предшественниками нейроглиальных элементов, выделяют макро- и микроглию.

Макроглия развивается из эктодермы (наружного эмбрионального листка), т.е. имеет общих с нейронами предшественников. Микроглиальные макрофаги имеют мезодермальное происхождение (из среднего зародышевого листка). По сути элементы микроглии формируются из структур крови (эритромиелоидов, примитивных макрофагов и других клеток гемоцитарного ростка), заселяющие мозг на ранних этапах эмбриогенеза. В последующем число церебральных макрофагов поддерживается в результате пролиферации.

Свойства

Глиальные клетки обладают рядом отличительных характеристик. Такие особенности образуют уникальные для работы нейронов условия. Глиоциты способны к делению, но не в состоянии самостоятельно воспроизводить и осуществлять передачу нервного импульса. Мембранный потенциал глий существенно выше, чем тот же показатель нейронов. Это определяется концентрацией катионов калия в цитоплазме (для других ионов глиальные клетки имеют низкую проницаемость). При воздействии раздражителей клетки глии способны отвечать лишь медленноволновыми (градуальными) изменениями уровня мембранного потенциала, тогда как при нейронном ответе типичны локальные спайки.

Функции

Для полноценной работы нервной системы в целом необходима слаженная работа как глии, так и нейронов. Глиоциты, точно также как сосуды и оболочки, формируют строму ткани головного и спинного мозга. Кроме того, глиальные элементы часто обеспечивают специфичность нейронов. Особенности строения и биохимии нейроглии обуславливают выполняемые ею функции:

• Опорная;
• Трофическая;
• Разграничительная;
• Секреторная;
• Защитная;
• Репаративная (астроглия)
• Обеспечение интегративных церебральных функций (формирование условных рефлексов и доминанты);
• Формирование гематоэнцефалического барьера;
• Обеспечение гомеостаза;
• Образование миелина.

Патология

В ответ на воздействие различных патологических агентов клетки нейроглии реагируют обратимыми или необратимыми дистрофическими реакциями. Патоморфологические изменения глиоцитарной ткани могут проявляться в виде:

• Отека и набухания;
• Гипертрофии или атрофии;
• Гиперплазии;
• Амебоидного перерождения;
• Гомогенезирующего метаморфоза;
• Клазматодендроза;
• Инволюции.

Такое нарушение в морфологии, меняющее само клеточное строение, можно встретить при гистологическом исследовании церебральных структур пациентов с рядом серьезных заболеваний – опухолями головного мозга, боковым амиотрофическим склерозом, болезнью Альцгеймера, расстройствами аутистическаго спектра, биполярным расстройством.

При морфологическом исследовании головного мозга Альберта Эйнштейна было обнаружено повышенное количество клеток глии. Это подтвердило заключения ученых об участии глиальных структур в формировании процессов мышления.

Долгое время при изучении работы нервной системы нейроглиальным элементам отводили лишь вспомогательное второстепенное значение. В современной неврологии ее рассматривают как основной элемент нервной ткани. Патологические изменения глиальных структур способны спровоцировать развитие ряда тяжелых нейродегенеративных заболеваний. 

Читайте также

Рекомендуем

Нейродегенеративные заболевания нервной системы

Из чего состоит нейрон?

Отмирание клеток головного мозга

Питание для улучшения памяти и работы мозга