Glia Hücreleri: Beynin Fonksiyonel Temeli

Beyin, vücuttaki en önemli organlardan biridir. Konuşmamızı, hareket etmemizi, hissetmemizi ve düşünmemizi sağlar. Bu önemli ve kilit rolü nedeniyle, son yıllarda yapılan pek çok araştırma, beyni oluşturan glia hücreleri (glial hücreler olarak da adlandırılıyorlar) gibi farklı bölümleri ve nasıl çalıştığını anlamak için beyne odaklanmış durumda.

Başlangıçta, beyin aktivitesinden sorumlu tek hücrelerin nöronlar olduğuna inanılıyordu. Bununla birlikte, son araştırmalar glia hücrelerinin beyin işlevinde oynadığı rolü vurgulamıştır. Günümüzde yapılan çalışmaların da gösterdiği gibi, glial hücreler bilgi aktarımının temel aktörleri. Son araştırmaların gösterdiği gibi, bazı ana beyin hastalıkları yalnızca nöronal hasarla ilgili değil. Glial hücreler de beyin hastalıklarının bir sonucu olarak bozulur.

Glia hücreleri nedir?

Bu küçük hücrelerin önemini yalnızca bir örneğe bakarak bile rahatlıkla anlayabilirsiniz. Birçok farklı deney sırasında, nöronları kültür plakalarında izole halde tutmak için girişimlerde bulunuldu, ancak bunlar her zaman birkaç gün içinde öldüler. Daha sonra araştırmacılar, glial hücrelerden kültür ortamına bir özüt eklediklerinde, nöronların ölümünü veya hayatta kalmasını kontrol edebileceklerini buldular, bu da glial hücrelerin nöronun hayatta kalmasındaki anahtar rolünü vurgulamış oldu.

Çalışmaların da ortaya çıkardığı gibi, çok büyük miktarda glial hücre veya nörogliaya sahibiz. İsimleri de, “yapıştırıcı” anlamına gelen Yunanca “glia” kelimesinden ve ayrıca beyinle ilgili bir terim olan “nöro” kelimesinden gelmektedir. Başka bir deyişle, glial hücreler beynimizin yapıştırıcılarıdır.

Geleneksel olarak, glial hücrelerin beyinde çok pasif bir role sahip olduğu ve yalnızca nöronlar için metabolik, yapısal ve trofik destek görevi gördüğü düşünülmektedir. Bununla birlikte, son araştırmalar, beyinde gerçekleşen çeşitli işlemler açısından da çok daha fazla işleve sahip olduklarını göstermektedir. Genellikle, bu hücreler, diğer nöron türlerinin de çalışmasını sağlarlar.

Glia hücreleri ve işlevleri

Glial hücrelerin birden fazla işlevi vardır. Bunlardan bazıları şunlardır:

• İzolasyon. Glial hücreler, nöronları izole etmek için gerekli olan miyelin adı verilen bir madde üretir. Bu yoğun madde, aksonları örtmek, hücreleri korumak ve bilgi aktarımının hızlı ve verimli olmasını sağlamak için tasarlanmıştır. Aynı şekilde, nöronal mesajların karışmasını önlemeye yardımcı olur. Ayrıca öğrenmede anahtar bir role sahiptir. Çalışmaların gösterdiği gibi, öğrenme süreçleri gerçekleşirken beynimizdeki miyelin miktarı artar.
• Besin kaynağı. Bildiğimiz gibi, beyindeki nöronlar çok iyi bir miktarda enerji tüketir. Bazı besin rezervlerine sahip olmalarına rağmen, bunlar beyin aktivitesini birkaç dakikadan fazla sürdürmek için yeterli değildir. Bu anlamda glial hücreler, nöronların eksik olduğu besinleri ve enerjiyi sağlamaya yardımcı olur. Bunu, kandan aldıkları glikoz gibi enerji moleküllerini dahil ederek yaparlar.
• Temizlik. Glial hücreler, nöronal fonksiyonla ilgili atık ürünlerin uzaklaştırılmasına yardımcı olur. Bunu iki şekilde yapıyorlar. İlk olarak, sinaptik boşlukta kalan bazı nörotransmiterleri kaldırarak ve sonra onları dönüştürerek ve orijinal nörona geri döndürerek bir kez daha yeni nörotransmiterler için hammadde haline gelebilirler. İkinci olarak, ölü nöron kalıntılarını ortadan kaldırmaktan sorumludurlar. Bu, özellikle sinir sisteminde hasar olduğunda önemlidir. Ayrıca, bu temizleme eylemi, bu kalıntıların oluşturabileceği kimyasal ve fiziksel etkilerin hafifletilmesine yardımcı olur.
• Sinapsların geliştirilmesi. Bu hücrelerin varlığı, sinapsları kolaylaştıran ve dolayısıyla sinaptik aktiviteyi artıran trombospondinin salınmasına yardımcı olur.

Glia hücreleri türleri

Her biri bir dizi farklı işlevi yerine getiren farklı tipte glial hücreler vardır. Hepsi nöron ve beyin fonksiyonunda önemli bir role sahiptir.

Glial hücreleri sınıflandırmanın farklı yolları vardır. Bunu yapmanın bir yolu, sinir sistemi içindeki konumlarına bakmaktır. Her bir türü açıklamak için dikkate alacağımız şey budur.

Merkezi sinir sistemi

Birincisi, beyinde astrositler var. Bunlar büyük, yıldız şeklindeki glial hücrelerdir ve bu nedenle bunlara makroglia (büyük glial hücreler) adı verilir. Bunlar beyinde en bol bulunan glial hücrelerdir. Konumlarına gelince, beyindeki sinaptik bağlantıları çevrelerler.

Ana işlevlerinden biri hücresel sınırları belirlemek ve beyin için savunma bariyerinin oluşumuna katkıda bulunmaktır. Ayrıca sinaps oluşumunu ve işlevselliğini, nörojenezi ve kas tonusunun düzenlenmesini de kontrol ederler. Öte yandan, nöronların beslenmesine yardımcı olurlar.

Ayrıca, oligodendrositler de vardır. Bunlar, merkezi sinir sisteminin makroglialarıdır. Hücre aksonlarına miyelin sağlayarak, hücre yalıtımının anahtarıdırlar. Bu hücreler, birden fazla nöronu miyelize etme kapasitesine sahiptir ve bazı durumlarda hasarlı aksonların yenilenmesine yardımcı olabilir.

Son olarak, beynin temizleme işlemlerine yardımcı olan mikroglia vardır. Sistemde hasar olduğunda tepki verirler, hücresel kalıntıları temizlerler ve beynin iltihaplanma tepkisini tetiklerler.

Periferik sinir sistemi (PNS)

Sinir sisteminin bu bölümünde, yine bir tür makroglia olan Schwann hücreleri görevi devralır. Bu glial hücreler üç alt türe ayrılır. İlki, miyelini oluşturan tiptir. Adından da anlaşılacağı gibi, aksonları miyelinlemeye yardımcı olur, ancak bunu bir seferde yalnızca bir aksonla yapabilirler. Beyin hasarı olduğunda, temizleme ve yenilenme koşullarını destekleme işlevini yerine getirirler.

İkinci olarak, miyelini oluşturmayan Schwann hücreleri vardır. Bu hücrelerin aksonlarla iletişim kurma şekli şu anda bilinmemektedir. Buna rağmen, araştırmalar ağrı hissini oluşturmak için gerekli olan miyelinsiz aksonların işlevi ve bakımı için gerekli olduklarını göstermektedir.

Üçüncüsü, perisinaptik Schwann hücreleri vardır. Bu hücreler nöromüsküler bağlantıları kaplayarak nörotransmiterleri ve peptitleri serbest bırakır. Zarlarına yerleştirilen reseptörler, bu maddelerle ilgili sinyaller üretmelerini sağlar. Aynı şekilde, sinapsları kontrol edebilir ve güçlendirebilirler.

Kısacası, glial hücreler sinir sisteminin temel bir parçasıdır. Sadece hücreleri desteklemekle kalmaz, aynı zamanda sinaps, temizlik ve besin üretimi gibi faaliyetlerde de yardımcı olurlar. Bu nedenle multipl skleroz gibi bazı hastalıkların gelişiminde önemli etkileri vardır.