Mikroglia - Microglia

mikroglia
Mikroglej 1.jpg
Travmatik beyin hasarından önce sıçan korteksinden dinlenme durumundaki mikroglia ( HRP ile lektin boyaması )
Makrofagi 2.jpg
Mikroglia/makrofaj – travmatik beyin hasarından sonra sıçan korteksinden aktive edilmiş form (HRP ile lektin boyaması)
Detaylar
haberci İlkel sarısı kesesinden türetilmiş makrofaj
sistem Merkezi sinir sistemi
tanımlayıcılar
D017628
NS H2.00.06.2.00004, H2.00.06.2.01025
FMA 54539
Mikroanatominin anatomik terimleri

Mikroglia , beyin ve omurilik boyunca yer alan bir tür nörogliadır (glial hücre) . Mikroglia, beyinde bulunan tüm hücrelerin %10-15'ini oluşturur. Yerleşik makrofaj hücreleri olarak, merkezi sinir sisteminde (CNS) aktif bağışıklık savunmasının ilk ve ana formu olarak hareket ederler . Mikroglia (ve astrositler dahil olmak üzere diğer nöroglia ), CNS boyunca örtüşmeyen büyük bölgelere dağıtılır. Mikroglia, genel beyin bakımında anahtar hücrelerdir - sürekli olarak CNS'yi plaklar , hasarlı veya gereksiz nöronlar ve sinapslar ve bulaşıcı ajanlar için temizler . Bu süreçlerin potansiyel olarak ölümcül hasarı önlemek için verimli olması gerektiğinden, mikroglia, CNS'deki küçük patolojik değişikliklere bile son derece duyarlıdır. Bu hassasiyet, kısmen , hücre dışı potasyumdaki küçük değişikliklere bile yanıt veren benzersiz potasyum kanallarının varlığıyla sağlanır . Son kanıtlar, mikroglia'nın sağlıklı koşullar altında normal beyin fonksiyonlarının sürdürülmesinde de kilit oyuncular olduğunu göstermektedir. Mikroglia ayrıca doğrudan somatik temaslar yoluyla nöronal fonksiyonları sürekli olarak izler ve gerektiğinde nöroprotektif etkiler uygular.

CNS'yi oluşturan beyin ve omuriliğe , kan-beyin bariyeri veya BBB olarak bilinen bir dizi endotelyal hücre nedeniyle vücudun dolaşımındaki patojenik faktörler tarafından doğrudan erişilmez . BBB, çoğu enfeksiyonun hassas sinir dokusuna ulaşmasını önler. Enfeksiyöz ajanların doğrudan beyne verildiği veya kan-beyin bariyerini geçtiği durumlarda, mikroglial hücreler enflamasyonu azaltmak ve enfeksiyöz ajanları hassas sinir dokusuna zarar vermeden önce yok etmek için hızlı tepki vermelidir . Vücudun geri kalanından antikor eksikliği nedeniyle (birkaç antikor kan-beyin bariyerini geçecek kadar küçüktür), mikroglia yabancı cisimleri tanıyabilmeli, yutabilmeli ve T hücrelerini aktive eden antijen sunan hücreler gibi davranabilmelidir. .

Formlar

Kırmızı ile gösterilen sinir lifi süreçleri ile birlikte yeşil doku kültüründe yetiştirilen sıçan mikroglia.
Sıçan serebellar moleküler tabakasındaki mikroglia, kırmızı renkte, IBA1/AIF1'e karşı antikorla boyanmıştır. Bergmann glia süreçleri yeşil, DNA mavi olarak gösterilmiştir.

Mikroglial hücreler son derece plastiktir ve konum ve sistem ihtiyaçlarına göre çeşitli yapısal değişikliklere uğrar. Bu plastisite seviyesi, mikroglia'nın gerçekleştirdiği çok çeşitli işlevleri yerine getirmek için gereklidir. Dönüştürme yeteneği, mikroglia'yı, düzenli olarak değiştirilmesi gereken makrofajlardan ayırır ve onlara, immünolojik rahatsızlığa neden olmadan son derece kısa sürede CNS'yi savunma yeteneği sağlar. Mikroglia , tespit ettikleri yerel koşullara ve kimyasal sinyallere yanıt olarak belirli bir form veya fenotip benimser .

Duyusal genetik

Mikroglial duyu, nörogelişim ve nörodejenerasyonda büyük bir rol oynuyor gibi görünen nispeten yeni bir biyolojik kavramdır . Duyusal, ligandları ve mikropları algılamak için kullanılan benzersiz protein transkript gruplandırmasını ifade eder . Başka bir deyişle, duyu, vücuttaki molekülleri algılamak için kullanılan proteinler için gerekli olan genleri temsil eder. Sensome, qPCR , RNA-seq , mikrodizi analizi ve doğrudan RNA dizilimi dahil olmak üzere çeşitli yöntemlerle analiz edilebilir . Mikrogliada nöronlara kıyasla daha yüksek oranda eksprese edilen plazma zarı üzerindeki reseptörler ve zar ötesi proteinler için duyusal kodda yer alan genler . Çekirdek , mitokondri ve endoplazmik retikulum gibi zara bağlı organellere özgü salgılanan proteinleri veya transmembran proteinleri içermez . Tanımlanmış duyusal genlerin çoğu, model tanıma reseptörlerini kodlar, ancak dahil edilen çok çeşitli genler vardır. Mikroglial, diğer makrofajlarla benzer bir duyusallığa sahiptir, ancak 16'sı endojen ligandlarla etkileşim için kullanılan 22 benzersiz gen içerirler. Bu farklılıklar, P2ry12 ve HEXB dahil olmak üzere 40'tan fazla gen içeren benzersiz bir mikroglial biyobelirteç oluşturur . DAP12, bir sinyal adaptörü ve düzenleyici bir protein olarak hareket ederek, duyusal protein etkileşiminde önemli bir rol oynuyor gibi görünmektedir.

Potansiyel zarara cevap verebilmek için duyusal içindeki genlerin düzenlenmesi değişebilmelidir. Mikroglia, bu tehlikelerle yüzleşmek için nöroproteksiyon veya nörotoksisite rolünü üstlenebilir . Bu nedenlerden dolayı, duyuların nörodejenerasyonda rol oynadığından şüphelenilmektedir. Yaşlanma ile yukarı regüle edilen duyusal genler çoğunlukla bulaşıcı mikrobiyal ligandların algılanmasında yer alırken, aşağı regüle edilenler çoğunlukla endojen ligandların algılanmasında rol oynar. Bu analiz, doğal nörodejenerasyonda nöro-korumayı destekleyen glial-spesifik bir düzenleme önermektedir. Bu, nörodejeneratif hastalıklarda görülen nörotoksisiteye doğru kaymanın tersidir.

Duyusal, nörogelişimde de rol oynayabilir. Erken yaşta beyin enfeksiyonu, daha sonraki bağışıklık uyaranlarına aşırı duyarlı olan mikroglia ile sonuçlanır. Enfeksiyona maruz kaldığında, nöroinflamasyona dahil olan duyusal genlerin yukarı regülasyonu ve nöroplastisite ile ilgili genlerin aşağı regülasyonu vardır. Duyusal kişinin nörogelişimi değiştirme yeteneği, ancak hastalıklarla mücadele edebilir. Rett sendromunun kemirgen modellerinde yüksek oranda eksprese edilmiş duyusal bir gen olan CX3CL1'in silinmesi, sağlığın iyileşmesi ve daha uzun ömür ile sonuçlanmıştır. Rett sendromu olmayan insanlarda Cx 3 cr1'in aşağı regülasyonu, şizofreniye benzer semptomlarla ilişkilidir . Bu, duyusalın sadece çeşitli gelişimsel bozukluklarda rol oynamadığını, aynı zamanda hastalıksız bir durumu sürdürmek için sıkı düzenleme gerektirdiğini göstermektedir.

dallanmış

Bu mikroglial hücre formu, yabancı madde veya ölmekte olan hücrelerin yokluğunda yaygın olarak tüm beyin ve omurilik boyunca belirli yerlerde bulunur. Bu "dinlenme" mikroglia formu, uzun dallanma süreçlerinden ve küçük bir hücresel gövdeden oluşur. Mikroglia'nın amoeboid formlarından farklı olarak, dalları sürekli hareket ederken ve çevredeki alanı incelerken, dallanmış formun hücre gövdesi yerinde kalır. Dallar fizyolojik durumdaki küçük değişikliklere karşı çok hassastır ve in vitro gözlemlemek için çok özel kültür koşulları gerektirir .

Farklı olarak aktif ya da Amipsi mikroglia, mikroglia fagosite ederler olmayan hücreleri ve (dahil salgılar az immunomolecules yapmak dallanmış MHC sınıf I / II proteinleri). Bu durumdaki mikroglia, CNS'de homeostazı korurken bağışıklık tehditlerini arayabilir ve tanımlayabilir. Bu, dinlenme hali olarak kabul edilse de, bu formdaki mikroglia, çevreyi kimyasal olarak incelemede hala son derece aktiftir. Ramified mikroglia, yaralanma veya tehdide yanıt olarak herhangi bir zamanda aktive forma dönüştürülebilir.

Reaktif (Aktif)

Tarihsel olarak sıklıkla kullanılmasına rağmen, "aktif" mikroglia terimi "reaktif" mikroglia ile değiştirilmelidir. Aslında, görünüşte hareketsiz mikroglialar aktif işlevlerden yoksun değildir ve "aktivasyon" terimi, hücre reaktivitesinin "ya hep ya hiç" polarizasyonunu belirtme eğiliminde olduğundan yanıltıcıdır. Reaktif mikrogliada yukarı regüle edilen Iba1 belirteci genellikle bu hücreleri görselleştirmek için kullanılır.

fagositik olmayan

Bu durum aslında mikroglia dallanmış formlarından tamamen aktif fagositik formlarına geçerken dereceli bir yanıtın parçasıdır. Mikroglia, proinflamatuar sitokinler , hücre nekroz faktörleri, lipopolisakkarit ve hücre dışı potasyumdaki değişiklikler (rüptüre hücrelerin göstergesi) dahil olmak üzere çeşitli faktörler tarafından aktive edilebilir . Aktive edildikten sonra hücreler, dalların kalınlaşması ve geri çekilmesi, MHC sınıf I/II proteinlerinin alımı, immünomoleküllerin ekspresyonu, sitotoksik faktörlerin salgılanması, işe alım moleküllerinin salgılanması ve proinflamatuar sinyal moleküllerinin salgılanması (sonuç olarak) dahil olmak üzere birçok anahtar morfolojik değişikliğe uğrar. bir pro-inflamasyon sinyal kaskadı içinde). Aktive edilmiş fagositik olmayan mikroglialar, dallanıp budaklanmış tam fagositik dönüşüm sürekliliğine ne kadar uzak olduklarına bağlı olarak genellikle "çalı", "çubuklar" veya küçük ameboidler olarak görünür. Ek olarak, mikroglia da sayılarını artırmak için hızlı bir şekilde çoğalır. Kesin olarak morfolojik bir perspektiften, süreklilik boyunca mikroglial formdaki varyasyon, değişen morfolojik karmaşıklıkla ilişkilidir ve farklı patolojik durumlarda farklı morfolojilerle ilişkili ince, görsel olarak saptanamayan değişikliklere bile duyarlı olduğu kanıtlanmış fraktal analiz yöntemleri kullanılarak nicelendirilebilir. .

fagositik

Aktive fagositik mikroglia, mikroglia'nın maksimum bağışıklık tepkili formudur. Bazı farklılıklar gözlenmiş olsa da, bu hücreler genellikle büyük, ameboid bir şekil alır. Aktifleştirilmiş fagositik olmayan mikrogliaların antijen sunumuna, sitotoksik ve inflamasyona aracılık eden sinyalleşmesine ek olarak, yabancı maddeleri fagosite edebilir ve T hücresi aktivasyonu için elde edilen immünmolekülleri gösterebilirler . Fagositik mikroglia, yaralanma bölgesine gider, rahatsız edici materyali içine alır ve daha fazla hücrenin çoğalmasını teşvik etmek ve aynısını yapmak için proinflamatuar faktörler salgılar. Aktive edilmiş fagositik mikroglia ayrıca , sağlıklı beyin hücrelerine minimum hasar vererek herhangi bir enfeksiyon veya iltihaplanma ile mümkün olduğunca çabuk savaşmak için astrositler ve sinir hücreleri ile etkileşime girer .

Hareketsiz

Bu şekil, nöral doku boyunca mikroglia serbest hareketine izin verir ve bu da onun bir çöpçü hücre olarak rolünü yerine getirmesini sağlar. Amoeboid mikroglia, enkazı fagosite edebilir, ancak aktive edilmiş mikroglia ile aynı antijen sunan ve enflamatuar rolleri yerine getirmez . Amipoid mikroglia, çıkarılacak büyük miktarda hücre dışı kalıntı ve apoptotik hücre olduğunda, beynin gelişimi ve yeniden kablolanması sırasında özellikle yaygındır . Bu mikroglial hücre formu, esas olarak "Mikroglia Çeşmeleri" olarak bilinen korpus kallozumdaki perinatal beyaz cevher alanlarında bulunur .

Gitter hücreleri

Gitter hücreleri, mikroglial hücrelerin enfeksiyöz materyal veya hücresel enkaz fagositozunun nihai sonucudur . Sonunda, belirli bir miktarda materyali yuttuktan sonra, fagositik mikroglial hücre, başka materyalleri fagosite edemez hale gelir. Ortaya çıkan hücresel kütle, 'grenli' görünümüyle adlandırılan granüler bir cisim olarak bilinir. Patologlar, gitter hücrelerini ortaya çıkarmak için boyanmış dokuya bakarak enfeksiyon sonrası iyileşmiş alanları görselleştirebilirler.

perivasküler

Yukarıda bahsedilen diğer mikroglia tiplerinden farklı olarak, "perivasküler" mikroglia, hücrenin formu/fonksiyonundan ziyade yerini ifade eder. Perivasküler mikroglia esas olarak bazal laminanın duvarları içinde bulunur . Normal mikroglial işlevleri yerine getirirler, ancak normal mikrogliadan farklı olarak, düzenli olarak kemik iliği kaynaklı öncü hücrelerle değiştirilirler ve çevrelerinden bağımsız olarak MHC sınıf II antijenlerini eksprese ederler. Perivasküler mikroglia ayrıca makrofaj farklılaşma antijenlerine güçlü tepki verir. Bu mikrogliaların, Ritter'in iskemik retinopati üzerindeki deneyleri ve gözlemleriyle gösterildiği gibi , vasküler duvarların onarımı için gerekli olduğu gösterilmiştir . Perivasküler mikroglia , endotel hücre çoğalmasını teşvik ederek yeni damarların oluşmasına ve hasarlı damarların onarılmasına izin verir. Bu süreçler sırasında, miyeloid alımı ve mikroglial hücrelere farklılaşması, bu görevleri yerine getirmek için oldukça hızlandırılır.

Jukstavasküler

Perivasküler mikroglia gibi, jukstavasküler mikroglia da esas olarak konumlarına göre ayırt edilebilir. Jukstavasküler mikroglia, kan damarlarının bazal lamina duvarı ile doğrudan temas halinde bulunur, ancak duvarların içinde bulunmaz. Perivasküler hücreler gibi, düşük seviyelerde inflamatuar sitokin aktivitesinde bile MHC sınıf II proteinlerini eksprese ederler . Perivasküler hücrelerden farklı olarak, ancak yerleşik mikrogliaya benzer şekilde, jukstavasküler mikroglia, düzenli olarak hızlı dönüşüm veya miyeloid öncü hücrelerle yer değiştirme göstermez .

Fonksiyonlar

Purinerjik sinyalleme yoluyla mikroglia aktivasyonu

Mikroglial hücreler, CNS içinde temel olarak hem bağışıklık tepkisi hem de homeostazın korunması ile ilgili çeşitli farklı görevleri yerine getirir. Aşağıdakiler, bu hücreler tarafından gerçekleştirilen bilinen başlıca işlevlerden bazılarıdır.

süpürme

Çevrelerindeki küçük değişikliklere karşı çok hassas olmanın yanı sıra, her mikroglial hücre ayrıca alanını düzenli olarak fiziksel olarak araştırır. Bu eylem, ameboid ve dinlenme durumlarında gerçekleştirilir. Mikroglial hücre, ayarlandığı bölgede hareket ederken herhangi bir yabancı madde, hasarlı hücreler, apoptotik hücreler, nörofibriler yumaklar , DNA parçaları veya plaklar bulursa , materyali veya hücreyi aktive edecek ve fagosite edecektir. Bu şekilde mikroglial hücreler aynı zamanda "temizlikçi" olarak da hareket ederek rastgele hücresel kalıntıları temizler. Beynin gelişimsel kablolaması sırasında, mikroglial hücreler, nöral öncü hücrelerin sayısını düzenleyen ve apoptotik nöronları uzaklaştıran büyük bir rol oynar. Mikroglia'nın sinapsları yutarak ve ortadan kaldırarak sinaptik devreleri iyileştirebileceğine dair kanıtlar da var. Gelişimden sonra, ölü veya apoptotik hücrelerin çoğu serebral kortekste ve subkortikal beyaz cevherde bulunur . Bu, ameboid mikroglial hücrelerin çoğunluğunun neden serebral korteksteki "mikroglia pınarlarında" bulunduğunu açıklayabilir.

fagositoz

Mikroglia, fagositozun ana rolü , çeşitli materyallerin yutulmasını içerir. Yutulan malzemeler genellikle, iltihaplanmamış halde hücresel kalıntılar, lipitler ve apoptotik hücrelerden ve iltihaplı halde istilacı virüs , bakteri veya diğer yabancı maddelerden oluşur. Mikroglial hücre "dolu" olduğunda, fagositik aktiviteyi durdurur ve nispeten reaktif olmayan bir gitter hücresine dönüşür .

hücre dışı sinyal

Mikroglial hücrenin beyindeki rolünün büyük bir kısmı, enfekte olmayan bölgelerde homeostazı korumak ve enfekte veya hasarlı dokuda iltihaplanmayı teşvik etmektir . Mikroglia bunu, diğer mikroglialar, astrositler , sinirler , T hücreleri ve miyeloid progenitör hücrelerle iletişim kurmalarına izin veren son derece karmaşık bir hücre dışı sinyal molekülleri dizisi aracılığıyla gerçekleştirir . Yukarıda bahsedildiği gibi sitokin IFN-y, mikroglial hücreleri aktive etmek için kullanılabilir. Ek olarak, IFN-y ile aktive olduktan sonra, mikroglia ayrıca hücre dışı boşluğa daha fazla IFN-y salmaktadır. Bu, daha fazla mikrogliayı aktive eder ve yakındaki tüm mikrogliaları hızla aktive eden sitokin kaynaklı bir aktivasyon kaskadı başlatır. Mikroglia tarafından üretilen TNF-α, sinir dokusunun apoptoza girmesine neden olur ve iltihabı arttırır. IL-8 , B-hücresi büyümesini ve farklılaşmasını destekleyerek enfeksiyonla mücadelede mikrogliaya yardımcı olmasını sağlar. Başka bir sitokin olan IL-1 , antijen sunumunu ve pro-inflamatuar sinyalleşmeyi azaltan sitokinler IL-10 ve TGF-β'yı inhibe eder . Ek dendritik hücreler ve T-hücreleri, MDC , IL-8 ve MIP-3β gibi kemotaktik moleküllerin mikroglial üretimi yoluyla yaralanma bölgesine alınır . Son olarak, PGE 2 ve diğer prostanoidler, mikroglial proinflamatuar yanıtı inhibe ederek ve Th1 (T-yardımcı hücre) yanıtını aşağı regüle ederek kronik inflamasyonu önler .

antijen sunumu

Yukarıda bahsedildiği gibi, yerleşik aktif olmayan mikroglia , MHC sınıf I/II proteinlerinin eksikliğinden dolayı zayıf antijen sunan hücreler olarak hareket eder. Aktivasyon üzerine, hızla MHC sınıf I/II proteinlerini alırlar ve hızla etkin antijen sunucuları haline gelirler. Bazı durumlarda, mikroglia, antijenleri sunmak için IFN-y tarafından da aktive edilebilir , ancak MHC sınıf I/II proteinlerinin alımına maruz kalmışlar gibi etkili bir şekilde işlev görmezler. Boyunca enflamasyon , T-hücrelerinin, çapraz kan-beyin bariyeri uzmanlaşmış yüzey belirteçleri sayesinde ve daha sonra doğrudan almak için mikroglia bağlanan antijenler . Antijenlerle sunulduktan sonra, T-hücreleri pro-inflamatuar işe alım, immüno-hafızaların oluşumu, sitotoksik materyallerin salgılanması ve yabancı hücrelerin plazma zarlarına doğrudan saldırılar dahil olmak üzere çeşitli rolleri yerine getirmeye devam eder.

sitotoksisite

Mikroglia, fagositoz yoluyla hücreden hücreye temas yoluyla enfeksiyöz organizmaları yok edebilmenin yanı sıra çeşitli sitotoksik maddeler de salabilir . Kültürdeki mikroglia, ' solunum patlaması ' olarak bilinen bir süreçte büyük miktarlarda hidrojen peroksit ve nitrik oksit salgılar . Bu kimyasalların her ikisi de hücrelere doğrudan zarar verebilir ve nöronal hücre ölümüne yol açabilir. Mikroglia tarafından salgılanan proteazlar , doğrudan hücresel hasara neden olan spesifik proteinleri katabolize ederken, IL-1 gibi sitokinler nöronal aksonların demiyelinizasyonunu destekler . Son olarak, mikroglia, glutamat , aspartat ve kinolinik asit salgılayarak NMDA reseptör aracılı süreçler yoluyla nöronlara zarar verebilir . Sitotoksik salgı, enfekte olmuş nöronları, virüsleri ve bakterileri yok etmeyi amaçlar, ancak aynı zamanda büyük miktarlarda yan sinir hasarına da neden olabilir. Sonuç olarak, mikroglia istilacı enfeksiyonu yok etmek amacıyla beyni harap ettiğinden, kronik inflamatuar yanıt büyük ölçekli nöral hasara neden olabilir. Radikal bir çöpçü olan Edaravone , aktive edilmiş mikroglia tarafından çökeltilen oksidatif nörotoksisiteyi engeller.

sinaptik soyma

İlk olarak 1968'de Blinzinger ve Kreutzberg tarafından spinal lezyonlarda fark edilen bir fenomende, iltihaplanma sonrası mikroglia, hasarlı doku yakınındaki sinirlerden dalları çıkarır. Bu, hasarlı nöral devrelerin yeniden büyümesini ve yeniden haritalanmasını teşvik etmeye yardımcı olur .

Onarım promosyonu

İnflamasyon sonrası mikroglia, nöral dokunun yeniden büyümesini teşvik etmek için birkaç adımdan geçer. Bu sinaptik soyma, anti-enflamatuar salgılanmasını içerir sitokinlerin , alımı nöronlar ve astrositler hasarlı bölgeye ve oluşumunu gitter hücreleri . Mikroglial hücreler olmadan yeniden büyüme ve yeniden eşleme, CNS'nin yerleşik bölgelerinde önemli ölçüde daha yavaş ve beyni ve gözleri çevreleyen vasküler sistemlerin çoğunda neredeyse imkansız olurdu. Yakın zamanda yapılan araştırmalar, mikroglial süreçlerin özelleşmiş somatik bağlantılar aracılığıyla nöronal fonksiyonları sürekli olarak izlediğini ve sinir hücrelerinin "sağlığını" algıladığını doğruladı. Bu hücreler arası iletişim yolu aracılığıyla, mikroglia, beyin hasarı sonrası onarıma önemli ölçüde katkıda bulunan güçlü nöroprotektif etkiler uygulama yeteneğine sahiptir.

Gelişim

Uzun bir süre bu mikroglial hücreler farklılaşmanın olduğu düşünüldü kemik iliğinden gelen hematopoetik kök hücrelerin , öncüllerinden tüm kan hücrelerinin. Bununla birlikte, son çalışmalar, mikroglia'nın, oldukça kısıtlı bir embriyonal dönemde yolk kesesinden kaynaklandığını ve beyin mezenşimini doldurduğunu göstermektedir . Ek olarak, kendilerini sürekli olarak yenilerler ve periferik monositik öncüllerden yenilenme olmaksızın yaşamları boyunca devam ederler.

Monositler ayrıca periferik sistemlerde miyeloid dendritik hücrelere ve makrofajlara farklılaşabilir . Vücudun geri kalanındaki makrofajlar gibi, mikroglia da yabancı maddeleri yok etmek için fagositik ve sitotoksik mekanizmalar kullanır. Hem mikroglia hem de makrofajlar, antijen sunan hücreler olarak hareket ederek ve ayrıca sitokinleri ve diğer sinyal moleküllerini salgılayarak vücuttaki inflamasyonu ve homeostatik mekanizmaları teşvik ederek bağışıklık tepkisine katkıda bulunur .

Aşağı regüle edilmiş formlarında, mikroglia , normal makrofajları ayırt eden antijen sunan, fagositik ve sitotoksik rollerde hareket etmesi gereken MHC sınıf I / MHC sınıf II proteinleri, IFN-y sitokinleri , CD45 antijenleri ve diğer birçok yüzey reseptöründen yoksundur . Mikroglia ayrıca, kesin bir bağışıklık tepkisini sürdürmek için uzamsal ve zamansal olarak çok daha sıkı bir şekilde düzenlendikleri için makrofajlardan farklıdır.

Mikroglia ile miyeloid progenitör hücrelerden farklılaşan diğer hücreler arasındaki bir diğer fark, devir hızıdır. Makrofajlar ve dendritik hücreler sürekli olarak kullanılmakta ve ihtiyaç duyulan tipte farklılaşan miyeloid progenitör hücreler tarafından değiştirilmektedir . Kan-beyin bariyeri nedeniyle , vücudun sürekli olarak mikroglia ile yer değiştirmesi oldukça zor olacaktır. Bu nedenle, sürekli olarak miyeloid progenitör hücrelerle değiştirilmek yerine , mikroglialar hareketsiz durumdayken statükolarını korurlar ve daha sonra aktive olduklarında sayılarını yüksek tutmak için hızla çoğalırlar. Aşırı durumlarda bu kemik kimera çalışmalar, göstermiştir enfeksiyonu kan-beyin bariyeri zayıflatacak ve mikroglia kan oluşumu, kemik iliğinden türetilmiş hücreler, yani ile değiştirilecektir miyeloid progenitör hücreler ve makrofajlar üzerinde. Enfeksiyon azaldığında, periferik ve merkezi sistemler arasındaki bağlantı yeniden kurulur ve iyileşme ve yeniden büyüme dönemi için sadece mikroglia bulunur.

yaşlanma

Mikroglia, yaralanma sırasında bir mitotik aktivite patlamasına maruz kalır ; bu çoğalmayı, hücre sayılarını taban çizgisine geri indirmek için apoptoz takip eder. Mikroglianın aktivasyonu , hücrelerin anabolik ve katabolik makinelerine bir yük bindirerek aktive olmuş mikroglianın aktive olmayan hücrelere göre daha erken ölmesine neden olur. Zamanla mikroglial kaybı telafi etmek için mikroglia mitoza girer ve kemik iliği kaynaklı progenitör hücreler meninksler ve damarlar yoluyla beyne göç eder .

Normal yaşlanma sırasında meydana gelen küçük nöronal hasarın birikmesi, mikrogliayı genişlemiş ve aktive edilmiş hücrelere dönüştürebilir. Mikroglial aktivasyon ve IL-1 ekspresyonundaki bu kronik, yaşa bağlı artışlar, duyarlı hastalarda nöritik plak oluşumunu destekleyerek ilerleyen yaşla birlikte Alzheimer hastalığı riskinin artmasına katkıda bulunabilir. DNA hasarı yaşa bağlı mikroglial aktivasyona katkıda bulunabilir. Diğer bir faktör , yaşlanma ile biriken ileri glikasyon son ürünlerinin birikimi olabilir . Bu proteinler, proteolitik süreçlere güçlü bir şekilde dirençlidir ve protein çapraz bağlanmasını teşvik eder .

Araştırma, distrofik (kusurlu gelişim) insan mikrogliasını keşfetti. "Bu hücreler, deramifiye, atrofik, parçalanmış veya alışılmadık şekilde kıvrımlı süreçler gibi sitoplazmik yapılarındaki anormallikler ile karakterize edilir, sıklıkla sferoidal veya soğanlı şişlikler taşır." Yaşlanma ile birlikte distrofik mikroglia insidansı artar. Prion hastalığı , Şizofreni ve Alzheimer hastalığı üzerine yapılan araştırmalarda mikroglial dejenerasyon ve ölüm rapor edilmiştir , bu da mikroglial bozulmanın nörodejeneratif hastalıklarda rol oynayabileceğini göstermektedir. Bu teorinin bir komplikasyonu, insan beynindeki "aktif" ve "distrofik" mikroglia arasında ayrım yapmanın zor olmasıdır.

Farelerde, CD22 blokajının yaşlanan beyinlerde homeostatik mikroglial fagositozu düzelttiği gösterilmiştir.

mikroglia görüntüsü

Klinik önemi

Mikroglia, periferik makrofajlara benzer şekilde merkezi sinir sisteminin birincil bağışıklık hücreleridir. Morfolojiyi değiştirerek ve patojenleri yok ettikleri ve hasarlı hücreleri çıkardıkları enfeksiyon/yaralanma bölgesine göç ederek patojenlere ve yaralanmaya yanıt verirler. Yanıtlarının bir parçası olarak, bağışıklık yanıtını yönlendirmeye yardımcı olan sitokinler, kemokinler, prostaglandinler ve reaktif oksijen türleri salgılarlar. Ek olarak, anti-inflamatuar sitokinlerin üretimi yoluyla inflamatuar yanıtın çözülmesinde etkilidirler. Mikroglia ayrıca Alzheimer hastalığı , Parkinson hastalığı , Multipl skleroz gibi nörodejeneratif hastalıklardaki zararlı rollerinin yanı sıra kalp hastalıkları, glokom ve viral ve bakteriyel enfeksiyonlar için de kapsamlı bir şekilde incelenmiştir . Bağışıklık düzensizliğinin obsesif kompulsif bozukluk (OKB) , Tourette sendromu ve Streptokok Enfeksiyonları (PANDAS) ile İlişkili Pediatrik Otoimmün Nöropsikiyatrik Bozuklukların patofizyolojisine katkıda bulunduğuna dair birikmiş kanıtlar vardır .

Tarih

Mikroglia dahil olmak üzere farklı nöral hücreleri görüntüleme ve karakterize etme yeteneği, 1880'de Nissl boyamasının Franz Nissl tarafından geliştirilmesiyle başladı . Franz Nissl ve F. Robertson, mikroglial hücreleri ilk olarak histoloji deneyleri sırasında tanımladılar . 1880'lerdeki hücre boyama teknikleri, mikrogliaların makrofajlarla ilişkili olduğunu gösterdi . Mikroglia aktivasyonu ve dallanmış mikroglial kümelerin oluşumu ilk olarak 1897'de bir kuduz vakası üzerinde çalışırken Victor Babeş tarafından not edildi. Babeş , hücrelerin çeşitli viral beyin enfeksiyonlarında bulunduğunu ancak gördüğü mikroglia kümelerinin ne olduğunu bilmediğini belirtti. Pío del Río Hortega , Santiago Ramón y Cajal'ın öğrencisi , ilk olarak 1920'lerde hücreleri "mikroglia" olarak adlandırdı. 1927'de beyin lezyonlarına mikroglia tepkisini karakterize etmeye devam etti ve korpus kallozumda ve diğer hücrelerde bulunan "mikroglia pınarlarına" dikkat çekti. 1932'de perinatal beyaz cevher alanları. Uzun yıllar süren araştırmalardan sonra Rio Hortega genellikle "Microglia'nın Babası" olarak kabul edildi. Uzun bir süre boyunca mikroglia bilgimizde çok az gelişme kaydedildi. Daha sonra, 1988'de Hickey ve Kimura, perivasküler mikroglial hücrelerin kemik iliğinden türetildiğini ve antijen sunumu için kullanılan MHC sınıf II proteinlerinin yüksek seviyelerini ifade ettiğini gösterdi . Bu, Pio Del Rio-Hortega'nın mikroglial hücrelerin fagositoz ve antijen sunumu gerçekleştirerek makrofajlara benzer şekilde işlev gördüğü varsayımını doğruladı .

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar