Gliacellernas betydelse för hjärnans grundfunktioner

Hjärnan är ett komplext organ som består av flera olika sorters celler. Bland de viktigaste är gliacellerna, vilka spelar en avgörande roll för hjärnfunktionen.

Skriven och verifierad av psykologen María Paula Rojas.

Senaste uppdateringen: 03 januari, 2023

Innan vi ser närmare på gliacellernas betydelse kan vi konstatera att hjärnan är ett av kroppens viktigaste organ. Den gör att vi kan tala, röra oss, känna och tänka. Eftersom hjärnan spelar en så central roll har mycket av den senare tidens forskning varit fokuserad på att förstå vilka delar den är uppbyggd av och hur dessa fungerar.

Till en början trodde man att våra nervceller (neuroner) var de enda celler som ansvarade för hjärnans aktiviteter. Dock har senare forskning belyst gliacellernas betydelse för hjärnfunktionen. Som nya studier visar är gliacellerna väsentliga aktörer i den process som sörjer för informationsöverföringen. Studierna avslöjar att en del allvarliga hjärnsjukdomar inte bara är kopplade till skador på nervcellerna, utan även gliacellerna berörs av hjärnsjukdomar.

Upptäckten av gliacellernas betydelse

Vi kan få en uppfattning om hur viktiga dessa små celler är med hjälp av ett exempel. Vid flera olika experiment försökte man isolera nervceller i kulturplattor, men cellerna dog alltid efter några dagar. Senare fann forskarna att de kunde få nervcellerna att överleva genom att tillföra ett extrakt av gliaceller till kulturmediet. Därigenom åskådliggjorde de gliacellernas betydelse för nervcellernas överlevnad.

I studierna upptäckte man att vi har ett stort antal gliaceller eller neuroglia. Namnet kommer från det grekiska ordet “glia”, vilket betyder “lim”, plus “neuro”, en term som syftar på hjärnan. Med andra ord fungerar gliaceller som lim i våra hjärnor.

Traditionellt antog man att gliacellerna spelade en mycket underordnad roll i hjärnan. Man utgick från att de bara agerade som ett metaboliskt, strukturellt och trofiskt (näringsfrämjande) stöd för nervcellerna. Ny forskning har emellertid visat att de fyller många fler funktioner i olika processer som äger rum i hjärnan. Ofta gör de det möjligt för andra typer av nervceller att utföra sina uppgifter.

Gliacellernas funktioner

Gliaceller har flera funktioner. Några av dessa är följande:

• Isolering. Gliacellerna producerar ett ämne som kallas myelin, som behövs för att isolera nervceller. Myelin är ett tätt ämne som omger nervtrådarna och som har till uppgift att skydda cellerna och göra överföringen av information snabbare och effektivare. Vidare hjälper det till att förhindra att det uppstår förväxlingar i nervsignalerna. Dessutom spelar det en avgörande roll vid inlärning. Som framgått av olika studier så ökar mängden av myelin i hjärnan under inlärningsprocessen.
• Näringskälla. Som vi vet förbrukar nervcellerna i hjärnan mycket energi. Även om de har ett visst näringsförråd så är detta inte tillräckligt för att bibehålla hjärnaktiviteten under mer än några minuter. I det avseendet hjälper gliacellerna till att förse nervcellerna med den näring och energi de behöver. Detta gör de genom att inkorporera energimolekyler såsom glykos, som de hämtar från blodet.
• Rensning. Gliacellerna avlägsnar avfallsprodukterna som hör samman med nervcellsfunktionen. Detta gör de på två sätt. Dels avlägsnar de signalsubstanser som finns kvar i det synaptiska gapet. De omvandlar dem och återför dem till de ursprungliga nervcellerna så att de åter kan bli råmaterial till nya signalsubstanser. Dels ansvarar de för att avlägsna resterna av döda nervceller. Detta är särskilt viktigt när nervsystemet har skadats. Rensningsaktionen hjälper också att lindra de kemiska och fysiska effekter som dessa rester kan ge upphov till.
• Synaptisk potentiering. Närvaron av dessa celler hjälper till med att frigöra trombospondiner, något som stärker synapserna vilket i sin tur stimulerar den synaptiska aktiviteten.

Gliacellernas betydelse: de olika typerna

Det finns olika typer av gliaceller och de fyller en rad olika funktioner. Alla spelar viktiga roller i hjärncellernas och hjärnans sätt att fungera.

Man kan klassificera gliacellerna på olika vis. Ett exempel är att utgå från deras lokalisering i nervsystemet. Det är denna metod vi ska använda för att beskriva var och en av dessa typer.

Centrala nervsystemet

Först och främst har vi astrocyter. Det är stora, stjärnformade gliaceller, varför de har fått namnet makroglia (stora gliaceller). Dessa är de mest vanligt förekommande gliacellerna i hjärnan. De omgärdar de synaptiska kopplingarna i hjärnan.

En av deras huvudsakliga funktioner är att definiera cellgränser och bidra till att skapa en försvarsbarriär för hjärnan. Vidare styr de bildandet av synapser och deras funktion, neurogenes och regleringen av muskeltonus. Samtidigt bidrar de också till att ge näring åt nervceller.

Sedan finns det oligodendrocyter. De är makroglia i centrala nervsystemet. De är viktiga för cellernas isolering genom att de förser nervtrådarna med myelin. Dessa celler har förmågan att myelinisera mer är en nervtråd och ibland kan de även regenerera skadade nervtrådar.

Slutligen finner man mikrogiacellerna, mikroglia, som deltar i hjärnans rensningsprocesser. De reagerar när det uppstår skador i systemet genom att avlägsna cellrester och utlösa hjärnans inflammatoriska respons.

Perifera nervsystemet (PNS)

I den här delen av nervsystemet är det Schwanncellerna, vilka är makroglia, som tar över. Dessa gliaceller delas in i tre undergrupper. Den första typen är den som bildar myelin. Som namnet antyder hjälper de till att myelinisera nervtrådarna, men de kan bara göra det med en nervtråd i taget. När hjärnskador uppkommer har de till uppgift att rensa systemet och främja regenerering.

Den andra typen är Schwannceller som inte bildar myelin. Vi vet ännu inte hur dessa celler kommunicerar med nervtrådarna. Emellertid har studier visat att de är nödvändiga för de icke-myeliniserade nervtrådarnas funktion och underhåll. Dessa nervtrådar är viktiga för att skapa smärtupplevelser.

I den tredje gruppen finner vi perisynaptiska Schwannceller. Dessa celler täcker de neuromuskulära kopplingarna och frigör signalsubstanser och peptider. Receptorerna som befinner sig i deras membran gör att de kan sända signaler som hänför sig till dessa substanser. Likaså kan de styra och stärka synapserna.

Kort sagt utgör gliacellerna en fundamental del av nervsystemet. Inte bara stöder de cellerna, utan dessutom hjälper de till i aktiviteter som rör synapser, rensning och näringstillförsel. Därför har de stor inverkan på utvecklingen av vissa sjukdomar, varibland multipel skleros.