Apakah Sel Glial dan Apa yang Mereka Lakukan?

Sel Otak Lainnya

Anda mungkin pernah mendengar tentang "materi abu-abu" otak, yang terdiri dari sel-sel yang disebut neuron, tetapi jenis sel otak yang kurang dikenal adalah apa yang membentuk "materi putih". Ini disebut sel glial.

Apakah Glial Cells?

Awalnya, sel glial — juga disebut glia atau neuroglia — diyakini hanya menyediakan dukungan struktural. Kata "glia" secara harfiah berarti "lem saraf." Penemuan yang relatif baru, meskipun, telah mengungkapkan bahwa mereka melakukan semua jenis fungsi di otak dan saraf yang berjalan di seluruh tubuh Anda. Akibatnya, penelitian telah meledak dan kami telah belajar banyak tentang mereka. Masih banyak yang tersisa untuk dipelajari.

Jenis Sel Glial

Terutama, sel glial memberikan dukungan untuk neuron. Pikirkan mereka sebagai kolam sekretariat untuk sistem saraf Anda, ditambah staf kebersihan dan pemeliharaan. Mereka mungkin tidak melakukan pekerjaan besar, tetapi tanpa mereka, pekerjaan besar itu tidak akan pernah selesai.

Sel glial memiliki berbagai bentuk, yang masing-masing melakukan fungsi spesifik tertentu yang membuat otak Anda beroperasi dengan benar — atau tidak, jika Anda memiliki penyakit yang memengaruhi sel-sel penting ini.

Sistem saraf pusat Anda (SSP) terdiri dari otak Anda dan saraf tulang belakang Anda. Lima jenis yang ada di CNS Anda adalah:

• Astrosit
• Oligodendrocytes
• Microglia
• Sel ependim
• Glia radial

Anda juga memiliki sel glial di sistem saraf perifer Anda (PNS), yang terdiri dari saraf di ekstremitas Anda, jauh dari tulang belakang. Dua jenis sel glial ada:

• Sel Schwann
• Sel satelit

1 -

Astrosit

Jenis sel glia yang paling umum dalam sistem saraf pusat adalah astrosit, yang juga disebut astroglia. Bagian "astro" dari nama itu karena mengacu pada fakta bahwa mereka terlihat seperti bintang, dengan proyeksi keluar di seluruh tempat.

Beberapa, yang disebut astrocytes protoplasma, memiliki proyeksi tebal dengan banyak cabang. Yang lain, yang disebut astrocytes berserat memiliki lengan panjang dan ramping yang bercabang lebih jarang. Jenis protoplasmik umumnya ditemukan di antara neuron di materi abu-abu sedangkan yang berserat biasanya ditemukan dalam materi putih. Terlepas dari perbedaan ini, mereka melakukan fungsi serupa.

Astrosit memiliki beberapa pekerjaan penting, termasuk:

• Membentuk sawar darah-otak (BBB). BBB seperti sistem keamanan yang ketat, hanya membiarkan zat yang seharusnya ada di otak Anda sementara menjaga hal-hal yang dapat membahayakan. Sistem penyaringan ini sangat penting untuk menjaga otak Anda sehat.
• Mengatur bahan kimia di sekitar neuron. Cara neuron berkomunikasi adalah melalui kurir kimia yang disebut neurotransmitter. Begitu zat kimia mengirim pesannya ke sel, pada dasarnya ada hal-hal yang kacau sampai astrocyte mendaur ulangnya melalui proses yang disebut reuptake . Proses reuptake adalah target sejumlah obat, termasuk anti-depresan. Astrosit juga membersihkan apa yang tertinggal ketika neuron mati, serta ion kalium berlebih, yang merupakan bahan kimia yang memainkan peran penting dalam fungsi saraf.
• Mengatur aliran darah ke otak. Agar otak Anda memproses informasi dengan benar, diperlukan sejumlah darah yang mengalir ke semua wilayahnya yang berbeda. Wilayah aktif mendapat lebih dari satu yang tidak aktif.
• Sinkronisasi aktivitas akson. Akson panjang, bagian yang mirip benang dari neuron dan sel saraf yang menghantarkan listrik untuk mengirim pesan dari satu sel ke sel lainnya.

Disfungsi astrocyte berpotensi terkait dengan berbagai penyakit neurodegeneratif, termasuk:

• Amyotrophic lateral sclerosis (ALS atau penyakit Lou Gehrig)
• Chorea Huntington
• penyakit Parkinson

Model hewan penyakit yang berhubungan dengan astrocyte membantu para peneliti mempelajari lebih lanjut tentang mereka dengan harapan menemukan kemungkinan pengobatan baru.

2 -

Oligodendrocytes

Oligodendrocytes berasal dari sel induk saraf. Kata itu terdiri dari istilah Yunani yang, bersama-sama, berarti "sel dengan beberapa cabang." Tujuan utamanya adalah untuk membantu informasi bergerak lebih cepat di sepanjang akson.

Oligodendrocytes terlihat seperti bola spikey. Pada ujung paku mereka putih, membran mengkilap yang membungkus akson pada sel saraf. Tujuannya adalah untuk membentuk lapisan pelindung, seperti isolasi plastik pada kabel listrik. Lapisan pelindung ini disebut selubung mielin.

Namun sarungnya tidak berlanjut. Ada celah antara setiap membran yang disebut "simpul Ranvier," dan itu adalah simpul yang membantu sinyal listrik menyebar secara efisien di sel-sel saraf. Sinyal sebenarnya melompat dari satu node ke node berikutnya, yang meningkatkan kecepatan konduksi saraf sementara juga mengurangi berapa banyak energi yang diperlukan untuk mengirimkannya. Sinyal sepanjang saraf myelinated dapat melakukan perjalanan secepat 200 mil per detik.

Saat lahir, Anda hanya memiliki beberapa akson mielin, dan jumlahnya terus bertambah sampai Anda berusia sekitar 25 hingga 30 tahun. Mielinasi diyakini memainkan peran penting dalam kecerdasan.

Oligodendrocytes juga memberikan stabilitas dan membawa energi dari sel darah ke akson.

Istilah "selubung mielin" mungkin tidak asing bagi Anda karena hubungannya dengan multiple sclerosis . Dalam penyakit itu, diyakini bahwa sistem kekebalan tubuh menyerang selubung mielin, yang menyebabkan disfungsi neuron-neuron itu dan merusak fungsi otak. Cedera saraf tulang belakang juga dapat menyebabkan kerusakan pada selubung myelin.

Penyakit lain yang diyakini terkait dengan disfungsi oligodendrocyte meliputi:

• Leukodystrophies
• Tumor disebut oligodendroglioma
• Skizofrenia
• Gangguan bipolar

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa oligodendrocytes mungkin rusak oleh neurotransmitter glutamat, yang, di antara fungsi-fungsi lain, menstimulasi area otak Anda sehingga Anda dapat fokus dan mempelajari informasi baru. Namun, dalam kadar tinggi, glutamat dianggap sebagai "excitotoxin," yang berarti dapat menstimulasi sel sampai mati.

3 -

Microglia

Seperti namanya, mikroglia adalah sel glial kecil. Mereka bertindak sebagai sistem kekebalan tubuh yang didedikasikan untuk otak, yang diperlukan karena BBB mengisolasi otak dari bagian tubuh Anda yang lain.

Microglia waspada terhadap tanda-tanda cedera dan penyakit. Ketika mereka mendeteksinya, mereka mengisi dan mengurus masalah-apakah itu berarti membersihkan sel-sel mati atau menyingkirkan racun atau patogen.

Ketika mereka merespon cedera, mikroglia menyebabkan peradangan sebagai bagian dari proses penyembuhan. Dalam beberapa kasus, seperti penyakit Alzheimer , mereka dapat menjadi hiperaktif dan menyebabkan peradangan terlalu banyak. Itu diyakini mengarah pada plak amiloid dan masalah lain yang terkait dengan penyakit.

Seiring dengan Alzheimer, penyakit yang mungkin terkait dengan disfungsi mikroglial meliputi:

• Fibromyalgia
• Nyeri neuropatik kronis
• Gangguan spektrum autisme
• Skizofrenia

Microglia diyakini memiliki banyak pekerjaan di luar itu, termasuk peran dalam plastisitas terkait pembelajaran dan membimbing perkembangan otak, di mana mereka memiliki fungsi rumah tangga yang penting.

Otak kita menciptakan banyak koneksi antara neuron yang memungkinkan mereka untuk meneruskan informasi bolak-balik. Faktanya, otak menciptakan lebih banyak dari yang kita butuhkan, yang tidak efisien. Microglia mendeteksi sinapsis yang tidak perlu dan "memangkasnya", seperti tukang kebun memangkas semak mawar untuk membuatnya tetap sehat.

Penelitian mikroglial telah benar-benar terjadi dalam beberapa tahun terakhir, yang mengarah ke pemahaman yang semakin meningkat tentang peran mereka dalam kesehatan dan penyakit di sistem saraf pusat.

4 -

Sel Ependymal

Sel ependymal terutama dikenal untuk membentuk membran yang disebut ependyma, yang merupakan selaput tipis yang melapisi saluran pusat sumsum tulang belakang dan ventrikel (lorong) otak. Mereka juga menciptakan cairan serebrospinal .

Sel ependim sangat kecil dan berbaris bersama-sama membentuk membran. Di dalam ventrikel, mereka memiliki silia, yang terlihat seperti rambut kecil, gelombang yang bolak-balik untuk mendapatkan cairan serebrospinal yang beredar.

Cairan serebrospinal memberikan nutrisi untuk dan menghilangkan produk-produk limbah dari otak dan tulang belakang. Ini juga berfungsi sebagai bantalan dan peredam kejut antara otak dan tengkorak Anda. Ini juga penting untuk homeostasis otak Anda, yang berarti mengatur suhu dan fitur lain yang membuatnya tetap berfungsi dengan baik.

Sel-sel ependymal juga terlibat dalam BBB.

5 -

Radial Glia

Radial glia diyakini sebagai tipe sel induk , yang berarti bahwa mereka menciptakan sel-sel lain. Di otak yang sedang berkembang, mereka adalah "orang tua" dari neuron, astrosit, dan oligodendrocytes. Ketika Anda adalah embrio, mereka juga menyediakan perancah untuk mengembangkan neuron, berkat serat panjang yang memandu sel-sel otak muda ke tempatnya saat otak Anda terbentuk.

Peran mereka sebagai sel induk, terutama sebagai pencipta neuron, menjadikan mereka fokus penelitian tentang cara memperbaiki kerusakan otak dari penyakit atau cedera.

Di kemudian hari, mereka memainkan peran dalam neuroplastisitas juga.

6 -

Sel Schwann

Sel Schwann diberi nama untuk ahli fisiologi Theodor Schwann, yang menemukannya. Mereka berfungsi banyak seperti oligodendrocytes dalam bahwa mereka menyediakan selubung mielin untuk akson, tetapi mereka ada dalam sistem saraf perifer (PNS) daripada CNS.

Namun, alih-alih sel sentral dengan ujung-ujung membran, sel Schwann membentuk spiral langsung di sekitar akson. Simpul Ranvier terletak di antara mereka, seperti yang mereka lakukan antara membran oligodendrocytes, dan mereka membantu dalam transmisi saraf dengan cara yang sama.

Sel Schwann juga merupakan bagian dari sistem kekebalan PNS. Ketika sel saraf rusak, mereka memiliki kemampuan untuk, pada dasarnya, memakan akson saraf dan menyediakan jalur yang terlindungi untuk membentuk akson baru.

Penyakit yang melibatkan sel Schwann termasuk:

• Sindrom Guillain-Barre
• Penyakit Charcot-Marie-Tooth
• Schwannomatosis
• Polineuropati demielinasi inflamasi kronis
• Kusta

Kami telah memiliki beberapa penelitian yang menjanjikan mengenai transplantasi sel Schwann untuk cedera tulang belakang dan jenis kerusakan saraf perifer lainnya.

Sel Schwann juga terlibat dalam beberapa bentuk rasa sakit kronis. Aktivasi mereka setelah kerusakan saraf dapat berkontribusi pada disfungsi dalam jenis serabut saraf yang disebut nociceptors , yang merasakan faktor-faktor lingkungan seperti panas dan dingin.

7 -

Sel Satelit

Sel-sel satelit mendapatkan nama mereka dari cara mereka mengelilingi neuron tertentu, dengan beberapa satelit membentuk selubung di sekitar permukaan seluler. Kami baru mulai belajar tentang sel-sel ini tetapi banyak peneliti percaya bahwa mereka mirip dengan astrosit.

Tujuan utama sel satelit tampaknya adalah pengaturan lingkungan di sekitar neuron, menjaga keseimbangan kimia.

Neuron-neuron yang memiliki sel-sel satelit membentuk sesuatu yang disebut gangila, yang merupakan kelompok sel-sel saraf dalam sistem saraf otonom dan sistem sensorik. Sistem saraf otonom mengatur organ internal Anda, sementara sistem sensorik Anda adalah apa yang memungkinkan Anda untuk melihat, mendengar, mencium, menyentuh, dan mengecap.

Sel-sel satelit mengirimkan nutrisi ke neuron dan menyerap racun logam berat, seperti merkuri dan timah, untuk menjaga mereka dari merusak neuron.

Mereka juga dipercaya untuk membantu mengangkut beberapa neurotransmiter dan zat lain, termasuk:

• Glutamat
• GABA
• Norepinefrin
• Adenosin trifosfat
• Substansi P
• Capsaicin
• Asetilkolin

Seperti mikroglia, sel-sel satelit mendeteksi dan merespon cedera dan peradangan. Namun, peran mereka dalam memperbaiki kerusakan sel belum dipahami dengan baik.

Sel-sel satelit terkait dengan nyeri kronis yang melibatkan cedera jaringan perifer, kerusakan saraf, dan peningkatan nyeri sistemik (hiperalgesia) yang dapat dihasilkan dari kemoterapi.

Satu Kata Dari

Banyak dari apa yang kita ketahui, percaya, atau curigai tentang sel glial adalah pengetahuan baru. Sel-sel ini membantu kita memahami bagaimana otak bekerja dan apa yang terjadi ketika sesuatu tidak bekerja seperti seharusnya.

Sudah pasti bahwa kita memiliki lebih banyak untuk belajar tentang glia, dan kita cenderung mendapatkan perawatan baru untuk segudang penyakit sebagai kumpulan pengetahuan kita tumbuh.

> Sumber:

> Gosselin RD, Suter MR, Ji RR, Decosterd I. Sel glial dan nyeri kronis. Ahli syaraf. 2010 Okt; 16 (5): 519-31.

> Kriegstein A, Alvarez-Buylla A. Sifat glial dari sel induk saraf embrio dan dewasa. Tinjauan tahunan neuroscience. 2009; 32: 149-84.

> Ohara PT, Vit JP, Bhargava A, Jasmin L. Bukti untuk Peran Connexin 43 di Nyeri Trigeminal Menggunakan Interferensi RNA Di Vivo. Jurnal neurofisiologi. 2008 Des; 100 (6): 3064-73.