Gliová buňka
Obsah boxu
Gliové buňky, souhrnně označované také jako neuroglie nebo jen glie (z řeckého γλία, "lepidlo"), jsou typem buněk v nervové tkáni, které obklopují neurony. Na rozdíl od neuronů negenerují akční potenciál a tradičně se jim přisuzovala pouze podpůrná a izolační role. Moderní výzkum však ukázal, že jejich funkce jsou mnohem komplexnější a zásadní pro správnou činnost nervové soustavy, včetně modulace synaptického přenosu, udržování homeostázy a imunitní obrany. V mozku obratlovců počet gliových buněk přibližně odpovídá počtu neuronů, ačkoliv dříve se poměr odhadoval až na 10:1 ve prospěch glií.
Gliové buňky se dělí na několik typů s odlišnými funkcemi a lokalizací v centrální (CNS) a periferní (PNS) nervové soustavě. Mezi hlavní typy patří astrocyty, oligodendrocyty, mikroglie a ependymální buňky v CNS a Schwannovy buňky a satelitní buňky v PNS. Poruchy funkce gliových buněk jsou spojovány s řadou neurologických a psychiatrických onemocnění.
📜 Historie a objev
Koncept gliových buněk zavedl v roce 1856 německý patolog Rudolf Virchow. Při studiu nervové tkáně si všiml buněk, které se lišily od neuronů a zdály se vyplňovat prostor mezi nimi. Nazval je Nervenkitt (nervové lepidlo), z čehož vznikl řecký termín neuroglia. Virchow věřil, že jejich jedinou funkcí je držet neurony pohromadě, tedy plnit čistě mechanickou, podpůrnou roli.
Tento pohled přetrvával téměř sto let. Významný posun přinesl španělský neurovědec Santiago Ramón y Cajal, který pomocí zdokonalených barvicích technik (metoda impregnace stříbrem) detailně popsal morfologii různých typů gliových buněk, zejména astrocytů. I on je však stále považoval za pasivní podpůrné elementy.
Revoluce v chápání glií nastala až ve druhé polovině 20. století s rozvojem elektronové mikroskopie a molekulární biologie. Bylo zjištěno, že glie aktivně komunikují s neurony i mezi sebou, regulují synaptický přenos, podílejí se na tvorbě hematoencefalické bariéry a hrají klíčovou roli v imunitních procesech v mozku. Dnes jsou gliové buňky považovány za rovnocenné partnery neuronů a jejich studium je jedním z nejrychleji se rozvíjejících oborů neurovědy.
⚙️ Hlavní funkce
Gliové buňky plní širokou škálu úkolů nezbytných pro zdraví a funkci nervového systému.
- Strukturální podpora: Poskytují fyzickou oporu pro neurony a udržují strukturu nervové tkáně. Astrocyty svými výběžky vytvářejí komplexní síť, která vyplňuje prostor mezi neurony.
- Myelinizace: Oligodendrocyty (v CNS) a Schwannovy buňky (v PNS) vytvářejí myelinovou pochvu kolem axonů. Tato tuková izolační vrstva dramaticky zrychluje vedení nervových vzruchů (tzv. saltatorní vedení).
- Metabolická podpora: Astrocyty propojují neurony s krevními kapilárami a dodávají jim živiny, zejména glukózu ve formě laktátu. Odstraňují také odpadní produkty metabolismu.
- Udržování homeostázy: Regulují složení extracelulárního prostředí. Astrocyty vychytávají přebytečné ionty draslíku (K+) a neurotransmitery (např. glutamát), čímž brání nadměrné excitaci neuronů.
- Imunitní obrana: Mikroglie jsou hlavními imunitními buňkami CNS. Fungují jako makrofágy – pohlcují buněčný odpad, poškozené buňky a patogeny. Při poškození tkáně se aktivují a spouštějí zánětlivou odpověď.
- Vývojová role: Během vývoje nervové soustavy (neurogeneze) slouží tzv. radiální glie jako "lešení", podél kterého migrují nově vzniklé neurony na svá cílová místa.
- Tvorba hematoencefalické bariéry: Výběžky astrocytů (tzv. astrocytární patky) obalují kapiláry v mozku a přispívají k tvorbě a udržování selektivně propustné hematoencefalické bariéry, která chrání mozek před škodlivými látkami z krve.
- Modulace synaptického přenosu: Astrocyty obklopují synapse (tzv. trojstranná synapse) a regulují koncentraci neurotransmiterů v synaptické štěrbině, čímž ovlivňují sílu a délku synaptického signálu.
🔬 Typy gliových buněk
Gliové buňky se dělí na dvě hlavní skupiny podle jejich výskytu v centrální nebo periferní nervové soustavě.
Gliové buňky v CNS (Makroglie a Mikroglie)
V centrální nervové soustavě (mozek a mícha) se nacházejí čtyři hlavní typy gliových buněk. Tři z nich (astrocyty, oligodendrocyty, ependymální buňky) se souhrnně označují jako makroglie, protože jsou větší a pocházejí ze stejného embryonálního základu (neuroektoderm) jako neurony. Mikroglie mají jiný původ.
Astrocyty
Jsou nejpočetnějším typem gliových buněk v CNS. Mají charakteristický hvězdicovitý tvar s mnoha výběžky.
- Funkce: Tvoří podpůrnou síť, podílejí se na tvorbě hematoencefalické bariéry, zásobují neurony živinami, regulují iontovou a neurotransmiterovou rovnováhu, podílejí se na opravných procesech po poranění (tvorba gliové jizvy).
Oligodendrocyty
Mají méně výběžků než astrocyty. Jejich hlavní funkcí je myelinizace axonů v CNS.
- Funkce: Jeden oligodendrocyt může svými výběžky vytvořit myelinové pochvy až pro 60 různých axonů. Myelinová pochva je přerušovaná v místech zvaných Ranvierův zářez, což umožňuje rychlé saltatorní vedení vzruchu.
Mikroglie
Jsou nejmenší z gliových buněk a mají odlišný embryonální původ (mezenchym, stejně jako krvinky). Jsou to specializované imunitní buňky CNS.
- Funkce: V klidovém stavu monitorují své okolí. Při poškození nebo infekci se aktivují, mění tvar a fungují jako fagocyty – pohlcují buněčné zbytky a patogeny. Hrají klíčovou roli v neurozánětlivých procesech.
Ependymální buňky
Tvoří jednovrstevný epitel, který vystýlá mozkové komory a centrální kanál míchy.
- Funkce: Jsou součástí choroidního plexu, kde produkují mozkomíšní mok. Jejich řasinky (cilie) na povrchu pomáhají cirkulaci mozkomíšního moku.
Gliové buňky v PNS
V periferní nervové soustavě (nervy a ganglia mimo mozek a míchu) se nacházejí dva hlavní typy gliových buněk.
Schwannovy buňky
Jsou funkčním ekvivalentem oligodendrocytů v PNS.
- Funkce: Tvoří myelinovou pochvu kolem axonů v periferních nervech. Na rozdíl od oligodendrocytů jedna Schwannova buňka obaluje vždy jen jeden segment jednoho axonu. Nemyelizované axony jsou také obklopeny Schwannovými buňkami, ale bez tvorby kompaktního myelinu. Hrají zásadní roli při regeneraci poškozených periferních nervů.
Satelitní buňky
Obklopují těla neuronů v periferních gangliích (např. spinálních gangliích).
- Funkce: Regulují chemické prostředí kolem těl neuronů, poskytují jim výživu a ochranu. Jsou považovány za analogii astrocytů v PNS.
⚕️ Klinický význam
Dysfunkce gliových buněk je spojena s mnoha závažnými onemocněními nervového systému.
- Nádorová onemocnění: Většina primárních nádorů mozku vychází z gliových buněk a nazývají se gliomy. Patří sem astrocytom (z astrocytů) a jeho nejagresivnější forma, glioblastom, a také oligodendrogliom (z oligodendrocytů).
- Demyelinizační onemocnění: Jsou charakterizována ztrátou myelinu.
* V CNS je typickým příkladem roztroušená skleróza, autoimunitní onemocnění, při kterém imunitní systém napadá a ničí oligodendrocyty a jejich myelin. * V PNS je příkladem Guillain-Barré syndrom, při kterém dochází k autoimunitnímu útoku na Schwannovy buňky.
- Neurodegenerativní onemocnění: Chronická aktivace mikroglií a neurozánět hrají významnou roli v progresi onemocnění jako Alzheimerova choroba a Parkinsonova choroba. Astrocyty mohou také ztrácet své podpůrné funkce.
- Neuropatická bolest: Po poškození nervů se glie (zejména mikroglie a astrocyty) v míše aktivují a uvolňují prozánětlivé látky, které přispívají k rozvoji a udržování chronické bolesti.
- Psychiatrická onemocnění: Stále více důkazů naznačuje, že změny v počtu a funkci gliových buněk, zejména astrocytů, mohou hrát roli u onemocnění jako deprese nebo schizofrenie.
💡 Pro laiky
Představte si nervovou soustavu jako obrovské, složité město.
- Neurony jsou v tomto městě hvězdní specialisté – inženýři, vědci, umělci a komunikátoři. Zpracovávají a přenášejí všechny důležité informace. Jsou nepostradatelní, ale také velmi nároční na péči.
- Gliové buňky jsou kompletní podpůrný personál, bez kterého by město nemohlo fungovat.
* Astrocyty jsou logistická a údržbářská firma. Staví podpůrné konstrukce, provozují rozvodnou síť (dodávají živiny z "elektráren" – cév), uklízejí odpadky a opravují poškození. Také fungují jako ostraha u bran města (hematoencefalická bariéra). * Oligodendrocyty a Schwannovy buňky jsou elektrikáři. Izolují "elektrické kabely" (axony), aby signály běžely rychle a bez zkratů. * Mikroglie jsou městská policie a zdravotní služba v jednom. Hlídkují v ulicích, a když objeví problém (infekci, poškození), okamžitě zasáhnou, zlikvidují hrozbu a uklidí nepořádek. * Ependymální buňky jsou správci městských vodních kanálů (mozkových komor). Starají se o to, aby v nich proudila čistá "voda" (mozkomíšní mok).
Dříve se myslelo, že tento podpůrný personál jen pasivně stojí opodál. Dnes víme, že aktivně naslouchá komunikaci mezi "specialisty" (neurony), ovlivňuje ji a je naprosto klíčový pro to, aby celé město myslelo, cítilo a fungovalo správně.