Układ nerwowy składa się nie tylko z neuronów. Integralną jego częścią są również komórki glejowe, stanowiące ok. 90% wszystkich budujących ten układ. Choć początkowo nie doceniano jego znaczenia dla rozwoju i funkcjonowania całej tej skomplikowanej struktury, wyniki badań naukowych wskazują na to, że te różnorodne komórki pełnią rozliczne funkcje, bez których sprawne działanie układu nerwowego, ale i całego organizmu byłoby niemożliwe.

Zespół naukowców ze Stanów Zjednoczonych prowadził badania dotyczące roli komórek Schwanna w funkcjonowaniu synaps nerwowo-mięśniowych. Wiadomo, iż komórki Schwanna tworzą osłonkę mielinowa wokół nerwów obwodowych. Gdy usunięto je z synapsy, zaobserwowano, że ta w ciągu dwóch dni uległa degeneracji. Potwierdzono więc, że ten rodzaj gleju pełni istotną funkcję w budowaniu połączeń między nerwem a mięśniem. Wciąż jednak nie znano mechanizmu jego działania.

Dalsze analizy ujawniły, że do uszkodzenia i zaniku synapsy prowadziła jej własna cząsteczka sygnalizacyjna – acetylocholina. Ujawniono nieznany do tej pory efekt jej oddziaływania na komórki mięśniowe: pobudzanie ich do uwalniania różnorodnych enzymów, w tym trombiny, białka stymulującego krzepnięcie krwi. Okazało się, że ma ona także zdolność do niszczenia aksonów komórek nerwowych. W warunkach fizjologicznych komórki Schwanna zapobiegają temu efektowi, produkując cząsteczki unieczynniające trombinę.

“Byliśmy zaskoczeni tym, że komórki Schwanna utrzymują rozwijające się synapsy nerwowo-mięśniowe pośrednio, dzięki hamowaniu negatywnych czynników uwalnianych z aktywnych mięśni – mówi Thomas Gould, współautor badania. – Jednym z tych czynników jest trombina, najbardziej znana ze swojej roli w krzepnięciu krwi.”

Aby potwierdzić wniosek dotyczący wpływu trombiny na nerwy, przygotowano model, w którym synapsy nerwowo-mięśniowe były pozbawione komórek Schwanna, ale białko to było nieobecne lub nieaktywne. Zaobserwowano, że w tym przypadku degeneracja nerwów była znacznie mniejsza, co udowadnia prawdziwość badanej hipotezy.

“To pierwsze badanie, które pokazuje, że cząsteczka związana zwykle z krzepnięciem krwi, trombina, ma funkcję biologiczną poza układem wątroby, i że odgrywa istotną rolę w degeneracji nerwów – mówi prof. Kuo-Fen Lee, współautor badania. – Wykazaliśmy, że komórki Schwanna mogą chronić nerwy przed trombiną, Wyniki były całkowitym zaskoczeniem i rodzą intrygujące pytania o to, w jaki sposób synapsy są tworzone i utrzymywane zarówno w zdrowym organizmie, jak i podczas choroby.”

Dokładne ustalenie roli komórek Schwanna w pracy synaps wymaga dalszych badań. Temat ten jest niezwykle istotny, szczególnie z perspektywy poznawania przyczyn i opracowywania leków na schorzenia takie jak stwardnienie zanikowe boczne (ALS), stwardnienie rozsiane czy też choroba Alzheimera.

Bibliografia:
Gould T.W., dominguez B., de Winter F., Yeo G.W., Liu P., Sundararaman B., Stark T., Vu A., Degen J.L., Lin W., Lee F.K. Glial cells maintain synapses by inhibiting an activity-dependent retrograde protease signal. PLOS Genetics, 2019

Dodaj komentarz