start

Przez długie lata, szczególnie przez ostatnie półtora wieku, funkcjonowanie ośrodkowego układu nerwowego, „siedliska duszy”, było kojarzone w głównej mierze z komórkami nerwowymi – neuronami. Fakt, że neurony nie są jedynymi składnikami budującymi ten wspaniały twór natury, był znany od dawna, lecz jednak pozostałym komórkom wchodzącym w skład tkanki nerwowej poświęcano niewiele uwagi. Te niedoceniane elementy struktur nerwowych, absorbujące jedynie niewielką część uwagi badaczy, to znacznie liczniejsze od neuronów komórki glejowe w systemie nerwowym.

Glej został po raz pierwszy opisany przez Rudolfa Virchofa, wybitnego niemieckiego badacza, w 1856 roku, jako tkanka łączna o funkcji podporowej dla neuronów. W latach 70. XIX wieku Camillo Golgi przypisał tej tkance rolę odżywczą, polegającą na przekazywaniu substancji odżywczych z krwiobiegu do komórek nerwowych. Kilka lat później ten sam badacz odkrył, że komórki glejowe pełnią w układzie nerwowym rolę „detosykacyjną”, polegającą na dezaktywowaniu i usuwaniu produktów przemiany materii powstałych podczas funkcjonowania komórek nerwowych. W pierwszej dekadzie XX wieku Ernesto Lugaro, znany włoski neurolog, pisał w swoich pracach, że funkcją gleju jest „detoksykacja i filtracja płynów przenikających do mózgu”. Szersze podejście do omawianych komórek pojawiło się w publikacjach ojca neurobiologii – Santiaga Ramóna y Cajala, wybitnego hiszpańskiego histologa i neuroanatoma.

Glej tworzą komórki należące do dwóch klas – mikrogleju i makrogleju. Komórki makrogleju można podzielić na sześć zasadniczych populacji. Są to astrocyty (są najliczniejsze we wszystkich populacjach komórek glejowych), oligodendrocyty (oligodendroglej, czyli glej skąpowypustkowy), glej Bergmana występujący w móżdżku, glej Müllera związany z siatkówką oka i nerwem wzrokowym, komórki Schwanna (występują w obwodowym układzie nerwowym) oraz tzw. komórki OEC (ang. olfactory ensheating cells, podobne do oligo- i astrodendrocytów pod względem cech morfologicznych i na poziomie molekularnym).

U zwierząt kręgowych komórek glejowych jest zwykle 10–50 razy więcej niż neuronów. Stosunek liczebności komórek gleju do liczby neuronów jest zmienny w ciągu całego życia danego organizmu, zależy również od wielkości mózgu i jego struktury (zarówno różnice między gatunkami, jak też między osobnikami danego gatunku). Makroglej powstaje podczas rozwoju zarodkowego organizmu z ektodermy, natomiast mikroglej ma pochodzenie mezodermalne.
Komórki makrogleju zwane astrocytami posiadają nieregularny kształt i bardzo liczne wypustki mogące otaczać synapsy neuronów. Wypustki astrocytów mogą wykształcać rozszerzenia zwane stopkami ssącymi, przylegające do naczyń włosowatych, jak też do wewnętrznej opony mózgu – opony miękkiej, gdzie tworzą tzw. błonę glejową graniczną wewnętrzną, pokrywającą powierzchnię mózgu i rdzenia kręgowego.

Astrocyty wypełniają bardzo ściśle przestrzenie między neuronami, co sprawia, że mózg w porównaniu z innymi organami ma najściślej zapełnioną przestrzeń międzykomórkową. Komórki astrocytarne można podzielić na dwie kategorie: astrocyty włókniste, charakterystyczne dla istoty białej, i astrocyty protoplazmatyczne, posiadające większą ilość wypustek niż astrocyty włókniste, występujące w istocie szarej. Na wypustkach astrocytów włóknistych obecne są charakterystyczne tzw. gliofilamenty zbudowane z wimentyny oraz białka GFAP.
Astrocyty pełnią rolę buforującą dla jonów K+. Dzięki nim nadmiar jonów potasowych jest przenoszony z obszarów, gdzie ich stężenie jest wysokie, do części mózgu, w których potas znajduje się w nieco mniejszym stężeniu. Zapewniają one równomierny poziom kationów tego pierwiastka w neuronach . Jest to możliwe dzięki tworzeniu przez astrocyty sieci komórek połączonych złączami szczelinowymi.

Kolejną funkcją astrocytów jest magazynowanie glukozy. Odbywa się to przy udziale transporterów glukozowych, przenoszących ten monosacharyd do wnętrza astrocytów, gdzie jest on magazynowany w postaci glikogenu. Gdy zapotrzebowanie neuronów na glukozę rośnie, może być ona przekazywana z astrocytów do neuronów w większej ilości, niż gdy jest transportowana przez barierę krew-mózg.
Astrocyty otaczające synapsę chemiczną zapobiegają dyfuzji neuroprzekaźników poza szczelinę synaptyczną. Mogą też pełnić przeciwną funkcję, przenosząc neuroprzekaźnik do swojego wnętrza, gdzie jest on magazynowany. Jest to jeden z mechanizmów regulujących siłę pobudzenia neuronów.

Omawiając mechanizmy transmisji synaptycznej, należy pamiętać o synapsach trójczęściowych, które oprócz komórek nerwowych pre- i postsynaptycznych tworzą również astrocyty.
W ostatnich latach szeroko prowadzona jest dyskusja nad udziałem komórek glejowych w procesach przetwarzania informacji nerwowej (!). Neuromediatory uwalniane z neuronów mogą wywoływać propagację fal prądu jonowego Ca2+, rozprzestrzeniającą się w niektórych formach astrocytów. Przetwarzanie informacji przez glej jest oparte na zmianach gospodarki jonami wapnia lub takimi cząsteczkami sygnałowymi, jak ATP, glutaminian i tlenek azotu(II). Szczegóły tych procesów są wciąż niezbyt jasne, jednak udział komórek glejowych w obróbce informacji neuronalnej jest obecnie potwierdzonym faktem. Do niedawna wspomniana aktywność gleju była ignorowana z uwagi na problemy związane z jej rejestracją – nie jest ona tak wyrazista i łatwa do zaobserwowania jak funkcjonowanie neuronów. (…)

Więcej przeczytacie w artykule Michała Strefnela „Komórki glejowe w układzie nerwowym” w najnowszym (1/2012) wydaniu „Biologii w Szkole”