Im Laufe der Geschichte wurden diese Zellen als bloße „Soldaten“ des Immunsystems abgetan.
Allerdings glauben immer mehr Wissenschaftler, dass Mikroglia eine direkte Rolle bei der Kontrolle von Phänomenen spielen könnten, die von Sucht bis hin zu Schmerzen reichen.
Manche Menschen glauben, dass sie sogar eine Schlüsselrolle bei Krankheiten wie Alzheimer, Depressionen, Angstzuständen, Long-Covid und myalgischer Enzephalomyelitis (ME), auch bekannt als chronisches Müdigkeitssyndrom, spielen könnten.
Aber, Was genau sind Mikroglia?
Wichtig für das Gehirn
Es gibt zwei Arten von Zellen, aus denen das Gehirn besteht.
Neuronen, auch Nervenzellen genannt, sind die Boten des Gehirns, die über elektrische Impulse Informationen durch den Körper senden.
Der andere Typ, Glia, macht den Rest aus. Das Mikroglia sind die kleinsten Mitglieder der Glia-Familie und macht etwa 10 % aller Gehirnzellen aus.
Die kleinen Zellen haben in der Mitte einen ovalen „Körper“, aus dem dünne, rankenartige Arme hervorgehen.
„Sie haben viele Zweige, die ständig unterwegs sind, um ihre Umgebung zu untersuchen“, sagte Paolo d’Errico, Neurowissenschaftler an der Universität Freiburg, Deutschland. „Unter normalen Bedingungen erweitern und verkleinern sie diesen Prozess, um zu verstehen, was um sie herum geschieht.“
Wann sie funktionieren gutMikroglia Sie sind wichtig für eine gesunde Gehirnfunktion. In unseren frühen Jahren steuern sie die Gehirnentwicklung, indem sie unnötige synaptische Verbindungen zwischen Neuronen unterbrechen.
Sie beeinflussen, welche Zellen zu Neuronen werden, und reparieren und erhalten Myelin, die isolierende Schutzschicht, die Neuronen bedeckt und ohne die die Übertragung elektrischer Impulse unmöglich ist.
Seine Funktionen hören hier nicht auf.
Während unseres gesamten Lebens schützen Mikroglia unser Gehirn vor Infektionen, indem sie Bakterien und Viren aufspüren und zerstören.
Sie beseitigen Ablagerungen, die sich zwischen den Nervenzellen ansammeln, und entfernen und zerstören defekte toxische Proteine, wie zum Beispiel Amyloid-Plaque (eine Gruppe von Proteinen, von denen angenommen wird, dass sie bei der Entstehung der Alzheimer-Krankheit eine Rolle spielen).
Jedoch, Unter bestimmten Umständen kann dies außer Kontrolle geraten.
Negatives Gesicht
„Mikroglia haben zwei Seiten: eine gute und eine schlechte Seite“, sagt Linda Watkins, Neurowissenschaftlerin an der University of Colorado in Boulder.
„Sie suchen nach Problemen, ungewöhnlicher Nervenaktivität und Schäden. Sie bemerken alle möglichen Probleme im Gehirn, aber wenn sie zu aufgeregt sind, werden sie von guten Beobachtern zu schlechten, pathologischen Beobachtern.“
Was bringt sie dazu, zu rebellieren? Wenn Mikroglia Sie erkennen, dass im Gehirn etwas nicht stimmtwie eine Infektion oder das Vorhandensein großer Mengen an Amyloid-Plaque, werden sie zu einer Erkrankung super reaktiv.
„Sie werden viel größer, fast wie große Ballons, und sie ziehen ihre Gliedmaßen zurück und beginnen, sich zu bewegen, wobei sie Schaden verschlingen wie kleine Pac-Mans“, sagte Watkins.
Aktivierte Mikroglia setzen auch Substanzen frei, die als inflammatorische Zytokine bekannt sind und als Leuchtfeuer wirken und Immunzellen und andere Mikroglia zum Handeln auffordern.
Diese Reaktion ist notwendig, um dem Körper bei der Abwehr von Eindringlingen und Bedrohungen zu helfen. Normalerweise kehren die Mikroglia nach einer gewissen Zeit in einen „guten“ Zustand zurück.
Es kommt jedoch manchmal vor, dass Mikroglia noch lange nach dem Verschwinden des Infektionserregers in diesem übererregten Zustand verbleiben können.
Nun wird es so gedacht Unkontrollierte Mikroglia verursachen verschiedene Krankheiten Du Zustand modern.
süchtig
Nehmen wir zum Beispiel die Sucht. Früher wurde angenommen, dass es sich bei dieser Erkrankung um eine Störung des Dopamin-Neurotransmitter-Systems handelt und Dopamin-Ungleichgewichte für das zunehmend drogenorientierte Verhalten der Patienten verantwortlich sind.
Aber Watkins hat es getan verschiedene Theorien.
In einer kürzlich veröffentlichten wissenschaftlichen Arbeit argumentieren Watkins und Wissenschaftler der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, dass die Mikroglia eines Menschen die Substanz als fremden „Eindringling“ wahrnehmen, wenn er ein Medikament einnimmt.
„Durch unsere Forschung haben wir herausgefunden, dass verschiedene Opioide Mikrogliazellen aktivieren, und zwar zumindest teilweise über sogenannte ‚Toll-like-Rezeptoren‘ (TLRs)“, sagte Watkins.
„Toll-Typ-Rezeptoren sind sehr alte Rezeptoren, die dazu dienen, Fremdkörper zu erkennen. Sie sollen dazu da sein, Schimmel, Bakterien und Viren aufzuspüren. Sie sind die Empfänger von ‚Ich nicht, mir geht es nicht gut, mir geht es nicht‘.“
Wenn Mikroglia Drogen wie Opiate, Kokain oder Methamphetamin entdecken, setzen sie Zytokine frei bewirkt, dass Neuronen, die während der Einnahme des Arzneimittels aktiv sind, stärker erregt werden.
Am wichtigsten ist, dass dies zur Bildung neuer, stärkerer Verbindungen zwischen Neuronen und zur Freisetzung von mehr Dopamin führt diesen Wunsch stärken und es Notfall für dieses Medikament.
Mikroglia verändern die Architektur von Gehirnneuronen und führen zu Drogengewohnheiten, die ein Leben lang anhalten können.
Die Beweise, die diese Theorie stützen, sind sehr überzeugend.
Ein Grund dafür ist, dass Drogenabhängige eine erhöhte Entzündung und entzündliche Zytokine im Gehirn feststellen. Die Verringerung von Entzündungen bei Tieren verringert auch das Drogenkonsumverhalten.
Watkins Team zeigte außerdem, dass Mäuse daran gehindert werden können, weiterhin nach Drogen wie Kokain zu suchen, indem sie TLR-Rezeptoren blockieren und die Aktivierung der Zellen selbst verhindern.
Der Schmerz
Mikroglia könnten dabei ebenfalls eine wichtige Rolle spielen chronische SchmerzenDefiniert als Schmerz, der länger als 12 Wochen anhält.
Watkins‘ Labor zeigte, dass Mikroglia im Rückenmark nach einer Verletzung aktiviert werden und entzündliche Zytokine freisetzen, die Schmerzneuronen sensibilisieren.
„Wenn die Aktivierung von Mikroglia oder ihren entzündungsfördernden Produkten gehemmt wird, wird der Schmerz gehemmt“Watkins betonte.
Laut Watkins könnten Mikroglia sogar ein weiteres Phänomen erklären: warum ältere Menschen eine deutlich verringerte Anzahl weißer Blutkörperchen haben kognitive Fähigkeiten nach einer Operation oder Infektion.
Eine Operation oder eine Infektion wirkt wie ein erster Schlag, der die Mikroglia „vorbereitet“ und die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sie ihre widrigen Bedingungen annehmen.
Nach der Operation erhalten Patienten häufig Opioide zur Schmerzlinderung, die leider die Mikroglia reaktivieren und einen Entzündungssturm auslösen, der letztendlich zu neuronalen Schäden führt.
Das Forschungsgebiet steckt also noch in den Kinderschuhen Diese vorläufigen Erkenntnisse sind mit Vorsicht zu genießen.Untersuchungen zeigen jedoch, dass der postoperative Gedächtnisverlust bei Mäusen durch die Blockierung ihrer Mikroglia verhindert werden kann.
„Wenn ich auf dich zukam und dir ohne Vorwarnung eine Ohrfeige gab, bin ich beim ersten Mal ungeschoren davongekommen. Aber lassen Sie mich nicht ein zweites Mal davonkommen, denn Sie sind bereit, Sie sind vorbereitet, Sie sind wachsam“, sagte Watkins.
„Gliazellen sind dasselbe. Mit zunehmendem Alter werden die Gliazellen stärker vorbereitet und neigen dazu, mit der Zeit überzureagieren. Und jetzt sind sie in optimalem Zustand, Die zweite Herausforderung besteht darin, wie die Operation es ihnen ermöglicht, mit viel größerer Kraft als zuvor zu agieren. „Dann gibt es noch Opioide, das ist der dritte Hit.“
Schäden an Neuronen
Chronisch aktivierte Mikroglia können Neuronen direkt verschlingen und abtöten und dabei toxische reaktive Spezies freisetzen, die sie schädigen, oder eine „Überbeschneidung“ von Synapsen auslösen und dadurch Verbindungen zwischen Nervenzellen zerstören.
All diese Prozesse können letztendlich zu Verwirrung, Gedächtnisverlust und dem Verlust kognitiver Funktionen führen, die für die Krankheit charakteristisch sind.
In einer Studie aus dem Jahr 2021 entdeckte d’Errico sogar diese Mikroglia kann zur Ausbreitung der Alzheimer-Krankheit beitragen durch den Transport giftiger Amyloid-Plaques durch das Gehirn.
„In den frühen Stadien der Alzheimer-Krankheit scheinen sich in bestimmten Bereichen des Gehirns Plaque anzusammeln, etwa in der Hirnrinde, im Hippocampus und im Riechkolben“, sagte d’Errico.
„Im späteren Krankheitsstadium sind mehr Bereiche betroffen. „Wir haben herausgefunden, dass Mikroglia das Amyloid-Protein verinnerlichen und dann in eine andere Region wandern können, bevor sie es wieder freisetzen.“
Einige der Symptome von Alzheimer, wie Gedächtnisschwäche und Verlust der kognitiven Funktion, ähneln denen, unter denen Long-Covid leidet. und es ist möglich, dass wandernde Mikroglia auch hinter dem „Gehirnnebel“ stecken..
Einer der Hauptfaktoren, die zu einer Anomalie der Mikroglia führen, ist beispielsweise eine Virusinfektion.
„Anormal aktivierte Mikroglia können eine übermäßige Beschneidung der Synapsen im Gehirn auslösen, was zu kognitiven Beeinträchtigungen, Gedächtnisverlust und allen Symptomen führen kann, die mit dem Brain-Fog-Syndrom verbunden sind“, sagte Claudio Alberto Serfaty, Neurobiologe an der Fluminense Federal University in Rio de Janeiro Janeiro, Brasilien, der in seinem neuesten Artikel die Beweise für diese Theorie zusammenfasst.
Die Hoffnung ist, dass diese neue Denkweise letztendlich zu neuen Behandlungsmethoden führen wird.
Derzeit laufen klinische Studien mit neuen Alzheimer-Medikamenten, die darauf abzielen, die Fähigkeit der Mikroglia zur Zerstörung von Amyloid zu verbessern.
Wie bei allen Medikamenten gegen diese Erkrankung lautet die Strategie jedoch: wird am besten in den frühen Stadien der Krankheit funktionieren, bevor es zu einem signifikanten Absterben von Neuronen kommt.
Im Falle einer Sucht ist eine Idee Ersetzen Sie fehlerhafte Mikroglia, die nicht mehr richtig funktionieren, durch „normale“ Mikroglia. im Gehirn derjenigen vorhanden, die keine Drogen nehmen.
Dieses als Mikroglia-Ersatz bekannte Konzept beinhaltet die Transplantation von Zellen in bestimmte Regionen des Gehirns durch Knochenmarktransplantation.
Allerdings wird dieser Ansatz schwierig umzusetzen sein. Zur Bekämpfung von Infektionen sind jedoch aktive Mikroglia erforderlich; Tatsächlich ist es wichtig für die Gehirnfunktion.
„Theoretisch könnte das funktionieren, aber wir müssen bedenken, dass wir Mikroglia nicht im gesamten Gehirn verändern wollen, sondern dass Mikroglia lokalisiert werden müssen“, sagte Watkins.
„Die Mikroinjektion von Mikroglia in bestimmte Bereiche des Gehirns wäre äußerst invasiv. „Deshalb denke ich, dass wir nach etwas suchen müssen, das für diese Art der Behandlung sicher ist“, fügte er hinzu.
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