Glia Hücreleri – Beynin Görünmez Kahramanları

Santiago Ramon y Cajal 100 yılı aşkın bir süre önce nöron doktrinini ortaya attı modern sinirbilim çağını başlattı. Beynimizde 86 milyar nöron vardır ve bu hücreler tabiri caizse tüm dünyamızı oluştururlar. Görme, dokunma, düşünme, sevme ve sevilmeyi nöronlara borçluyuz. 100 yıldır kitaplar ve makaleler hep böyle başlıyor: Nöronlar, nöronlar, nöron. Ancak en az nöronlar kadar önemli hücreler de var: Glia hücreleri. Bu yazımızda beyindeki görünmez kahramanların öyküsünü yazdık.

Glia hücreleri merkezi sinir sistemi ve çevresel sinir sisteminde bulunan nöron olmayan hücrelerdir. Nöronlar gibi aksiyon potansiyeli üretmezler. Bu yüzden elektriksel sinyal iletiminde doğrudan rol oynamazlar ama dolaylı yoldan etkide bulunurlar. Glia hücreleri beyinde homeostazın sağlanmasında, miyelin oluşumunda ve nöronlara destek olmada görev alırlar. Sinir sisteminde çok farklı türde glia hücresi bulunur. Hepsi özel bir görev için özelleşmiştir.

Hücre Türleri

Mikroglia ve ependimal hücreler gibi glialar sadece merkezi sinir sisteminde bulunur. Schwann ve uydu hücreleri ise çevresel sinir sistemine özgüdür. Glia hücrelerinin başlıca 4 görevi vardır. Bunlar:

Nöronları sarmak ve onları belirli bir yerde sabit tutmak.

Nöronlara yeterli oksijen ve besini sağlamak.

Bir nöronu diğerinden ayrı tutmak, karışmalarını engellemek.

Sinir sistemindeki zararlı mikroorganizmaları yok etmek ve ölü nöronları temizlemek.

Mikroglia Hücreleri

Mikroglialar makrofaj kökenli beynin bağışıklık hücreleridir. Beyinde travma sonucu doku hasarı veya toksik madde girişi olduğunda mikroglialar hemen devreye girer. Beyni sürekli iç ve dış tehlikelere karşı korurlar. Alzheimer hastalığı, multipl skleroz gibi nörodejeneratif hastalıklarda mikroglialar aşırı aktif hale gelerek vücudun kendi hücre ve moleküllerine saldırırlar. Son yıllarda yapılan çalışmalar beyin gelişiminde mikrogliaların çok önemli roller üstlendiklerini de gösteriyor. Bu hücreler sadece enkaz toplamıyor. Sinaptik budama adı verilen süreçte aktif rol alarak dendrit-akson sinapslarının doğru oluşmasında da rol alıyor.

Makroglia Hücreleri

Astrositler

Astrositler beyindeki nöron olmayan yıldız şekilli hücrelerdir. İsimlerini de şekillerinden ötürü alırlar. Temel görevleri nöronların sağlıklı çalışmalarını sağlayacak ortamı hazırlamaktır. Ortamdaki nörotransmitter miktarını kontrol ederler. Potasyum, sodyum ve kalsiyum gibi iyonların doğru miktarda bulunduğundan emin olurlar. Nöronların doğru bir şekilde konumlanması için fiziksel destek de sağlarlar.

Yakın zamana kadar astrositlerin basit işlevleri olan yardımcı hücreler olduklarını düşünüyorduk. Cajal’ın nöron doktrini 100 yıl boyunca nöron olmayan beyin hücrelerinin bir kenara atılmasına neden oldu. Ancak araştırmalar bunun böyle olmadığını gösteriyor. Astrosit sinaps oluşumunda büyük bir rol oynayarak nöronların birbiri arasındaki iletişimi düzenliyor. Uzun süreli potansiyel artışı ve azalışında astrositler doğrudan görev alıyorlar. Astrositler nörotransmitter miktarını reseptörleri aracılığıyla anlayabildiklerinden sinapsların modülasyonuna katılabiliyorlar. Nöral faaliyeti etkileyecek kimyasal iyon ve moleküller salgılayarak sinapsları düzenliyorlar.

Oligodendrositler

Merkezi sinir sisteminin üçüncü büyük glia hücresi oligodendrositlerdir. Beyinde bazı nöronların aksonları çok uzundur ve sinyal iletiminin uzun aksonlarda daha etkili gerçekleşmesi için bazı mekanizmalar vardır. Aksonların etrafı miyelin adlı yağlı bir madde ile kaplanır ve bir çeşit yalıtım sağlanır. Bu yalıtım malzemesi sayesinde elektriksel direnç azalır ve aksiyon potansiyelin iletimi kayda değer ölçüde hızlanır. Beyinde gri madde ve beyaz madde adlı iki farklı doku tipi bulunur. Gri madde hücre gövdelerinden dolayı gri ismini alırken beyaz madde miyelin kılıfı nedeniyle açık renkli görülür. Multipl skleroz hastalığı bağışıklık sistemi hücrelerinin miyelin kılıfı parçalaması sonucu ortaya çıkan bir rahatsızlıktır. Glia hücreleri arasında astrositler, mikroglialar ve oligodendrositler en temel hücrelerdir.

Diğer Glia Hücreleri

Ependimal Hücreler: Merkezi sinir sisteminde omurilikte ve beyin ventriküllerinde bulunur. Beyin omurilik sıvısı üretiminden sorumludur.

Radial Glia Hücreleri: Nöronları, astrositleri ve oligodendrositleri oluşturan öncül hücrelerdir. Merkezi sinir sisteminde yer alırlar.

Schwann Hücreleri: Merkezi sinir sistemindeki oligodendrositlerin yaptığı miyelin kılıfı hazırlama işini çevresel sinir sisteminde yaparlar.

Uydu hücreler: Çevresel sinir sisteminde sempatik ve parasempatik ganglialarda nöronların çevresinde bulunurlar. Temel görevleri nöronların düzgün çalışması için gerekli kimyasal çevreyi düzenlemektir. Kronik ağrıda da rol alabilirler.

Enterik Glia Hücreleri: Sindirim sistemindeki sinir liflerinde bulunurlar.

Glia hücreleri nöronlardan daha küçük hücrelerdir. Yaklaşık 150 yıldır bir nörona karşılık 10, hatta 50 glia hücresi olabileceği söyleniyordu. Ancak 2016 yılında yapılan bir çalışma sayı karmaşasına son verdi. Oran neredeyse bire bir. 86 milyar nörona karşılık ortalama 85 milyar glia hücresi bulunuyor. Beyin ve omurilik hacminin yarısını da bu hücreler kaplıyor. Glia nöron oranı beynin her bölgesinde aynı değil. Bölgesel farklılıklar görülüyor. Örneğin serebral kortekste oran 3,72. 60,84 milyar glia hücresi bulunurken buna karşılık 16,34 milyar nöron bulunuyor. Ancak beyincikte 16 milyar glia hücresine karşılık 69 milyar nöron bulunuyor.

Glia hücrelerinin dağılımı türlerine göre farklılık gösteriyor. Beyinde en fazla bulunan glia hücreleri %45-75 oranla oligondendrositlerden oluşuyor. Bunu %19-40 ile astrositler ve %10’dan daha az olmak üzere mikroglialar izliyor. Bu üç hücre tipinin temel glia hücreleri olduğunu yukarıda da belirtmiştik.

Hazırlayan: Çağlayan Taybaş

Kaynaklar

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27187682/

https://qbi.uq.edu.au/brain-basics/brain/brain-physiology/types-glia

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10869/