Gliacellen bevinden zich in de zenuwstelsel en zijn structureel en functioneel verschillend van neuronen. Volgens recente bevindingen spelen ze een belangrijke rol bij de informatieverwerking in de hersenen evenals door de zenuwstelsel Veel neurologische aandoeningen zijn te wijten aan pathologische veranderingen in gliacellen.
Wat zijn gliacellen?
Gliacellen zijn, samen met neuronen, betrokken bij het bouwen van de zenuwstelsel Ze belichamen veel verschillende celtypen die structureel en functioneel van elkaar verschillen. Rudolf Virchow, de ontdekker van gliacellen, beschouwde ze als een soort lijm om de zenuwcellen bij elkaar te houden in het zenuwweefsel. Daarom gaf hij ze de naam gliacellen, waarbij het stamwoord ‘glia’ is afgeleid van het Griekse woord ‘gliokytoi’ dat lijm betekent. Tot voor kort werd hun belang voor de functie van het zenuwstelsel onderschat. Volgens recente onderzoeksresultaten zijn gliacellen echter zeer actief betrokken bij informatieverwerking. Mensen hebben ongeveer tien keer meer gliacellen dan neuronen. Gebleken is zelfs dat de verhouding tussen gliacellen en zenuwcellen bepalend is voor de snelheid van zenuwprikkeloverdracht en dus ook voor denkprocessen. Hoe meer gliacellen er aanwezig zijn, hoe sneller de informatieverwerking.
Anatomie en structuur
Gliacellen kunnen grofweg worden onderverdeeld in drie functioneel en structureel verschillende celtypen. Het grootste deel in de hersenen wordt gevormd door de zogenaamde astrocyten. Dus ongeveer 80 procent van de hersenen is samengesteld uit astrocyten. Deze cellen hebben een stervormige structuur en bevinden zich bij voorkeur op de contactpunten (synapsen) van de zenuwcellen. Een andere groep gliacellen zijn de oligodendrocyten. Ze omringen de axonen (zenuwprocessen) die de individuele zenuwcellen (neuronen) verbinden. Astrocyten en oligodendrocyten worden ook wel macrogliale cellen genoemd. Naast macrogliale cellen zijn er ook microgliale cellen. Ze zijn overal in de hersenen aanwezig. Terwijl macrogliale cellen hun oorsprong vinden in het ectodermale zaadlob (buitenste laag van de embryoblast), ontstaan microgliale cellen in het mesoderm. In het perifere zenuwstelsel spelen de zogenaamde Schwann-cellen een rol. Schwann-cellen zijn ook van ectodermale oorsprong en vervullen functies die vergelijkbaar zijn met die van oligodendrocyten in de hersenen. Ook hier omringen ze de axonen en leveren ze. Daarnaast zijn er enkele speciale vormen. De zogenaamde Müller-ondersteunende cellen zijn bijvoorbeeld de astrocyten van het netvlies. Verder zijn er pituicytes, de gliacellen van de achterste lob van de hypofyse De HHL is samengesteld uit 25-30 procent pituicytes. Hun functie is nog niet volledig begrepen.
Functie en taken
Over het algemeen vervullen gliacellen meerdere functies. Astrocyten of astroglia vertegenwoordigen de meerderheid van de gliacellen die in het zenuwstelsel aanwezig zijn. Ze nemen aanzienlijk deel aan de vochtregulatie in de hersenen. In dit proces zorgen ze ook voor het onderhoud van de kalium evenwicht. De kalium ionen die vrijkomen tijdens prikkeloverdracht worden opgenomen door de astrocyten, waardoor ze tegelijkertijd de extracellulaire pH reguleren evenwicht in de hersenen. Astrocyten hebben een speciale betekenis bij deelname aan cerebrale informatieverwerking. Hun blaasjes bevatten de neurotransmitter glutamaat, die bij het vrijkomen leidt tot de activering van naburige neuronen. Op deze manier zorgen astrocyten ervoor dat signalen lange afstanden in het lichaam afleggen en tegelijkertijd verder worden verwerkt voor andere neuronen. Ze differentiëren dus de betekenis van individuele stukjes informatie. Naast het modereren van de informatie, bepalen ze ook waar deze naartoe moet worden doorgestuurd. Ze zijn dus verantwoordelijk voor de permanente bouw en heropbouw van het informatienetwerk in de hersenen. Zonder astrocyten zou de overdracht van informatie erg bewerkelijk zijn. Alleen door de complexe samenwerking van astrocyten en neuronen is de leren proces en daarmee de vorming van intelligentie mogelijk. Oligodendrocyten vormen op hun beurt de myeline rond de zenuwkoorden. Hoe meer bepaalde informatiestrengen worden ontwikkeld, hoe dikker de zenuwstrengen worden en hoe meer myeline er nodig is. Het derde type gliacellen, microgliacellen, reageert op dezelfde manier als de macrofagen van de immuunsysteem naar pathogenen, gifstoffen en dode endogene cellen in de hersenen. Sinds antilichamen kan de hersenen niet binnenkomen via de bloed-hersenen barrière, deze taak wordt uitgevoerd door de microgliacellen. microgliacellen worden verdeeld in rustende en actieve cellen. De rustende cellen volgen de processen in hun omgeving op. Wanneer ze worden gestoord door verwonding of infectie, worden ze vrij mobiel, migreren ze als amoeben naar de juiste locatie en beginnen ze aan hun verdedigings- en opruimfunctie. Over het algemeen wordt het steeds duidelijker dat gliacellen niet alleen ondersteunende functies hebben, maar ook significant verantwoordelijk zijn voor de prestaties van de hersenen en het zenuwstelsel.
Ziekten
In deze context is er ook een groeiende erkenning van het belang van gliacellen in volksgezondheid Bij veel neurologische aandoeningen worden opvallende veranderingen waargenomen in gliacellen. Bijvoorbeeld, schizofrenie breekt vaak uit in de adolescentie, wanneer nog niet alle axonen met myeline zijn bedekt. Bij de overeenkomstige patiënten worden zeer weinig oligodendrocyten gedetecteerd, die verantwoordelijk zijn voor de vorming van myeline. Het is ook mogelijk dat enkele van de genen die belangrijk zijn voor de vorming van myeline, zijn veranderd. In multiple sclerose myeline schede wordt vaak vernietigd. Als gevolg hiervan kunnen de blootgestelde zenuwprocessen geen signalen meer verzenden en sterven de afgesneden neuronen af. Erfelijke leukodystrofie is een geleidelijke vernietiging van de witte stof van het zenuwstelsel. In dit proces wordt de myeline rond de zenuwen is gedegradeerd. Het resultaat is een enorme aantasting van de zenuwen Getroffen personen lijden aan motorische en andere neurologische aandoeningen. Eindelijk wat hersentumors nemen hun uitgangspunt in de ongecontroleerde groei van gliacellen.
