Lescèl·lules glials (glia prové delgrec medievalγλία, "cola") són juntament amb les neurones, els dos tipus diferents de cèl·lules que formen el sistema nerviós. El conjunt de cèl·lules glials forma laneuròglia. Aquestes cèl·lules donen suport i protecció a les neurones, fent de cola d'unió entre aquestes. A més ajuden a mantenir l'homeòstasi cel·lular de les neurones i les alimenten.[1]
Laràtio entre les cèl·lules glials i les neurones varia segons el tipus d'animal estudiat, sent aproximadament 10:1 en lamosca domèstica, 1:1 en elscocodrils i 2:3,1 en elsdofins del gènereTursiops.[2] Pel que fa als humans, durant dècades s'havia estimat una ràtio 1:10, dada motiu de controvèrsia entre els especialistes possiblement a causa de la manca d'homogeneïtat en els criteris i mètodes de treball emprats. Avui dia, amb l'ús de la tecnologia defraccionamentisotòpic[3] i una millor avaluació de les grans diferències observades a diferents regions del SNC humà, es creu que dita relació és 1:1.[4]
El teixit neuroglial o «glia» va ser descrit per primera vegada el1856 pel patòlegRudolf Virchow amb el nom deNervenkitt (terme que es podria traduir com a 'massilla nerviosa'), sent definit inicialment com elteixit connectiu propi delcervell. SegonsSantiago Ramón y Cajal, el pioner a identificar d'una forma raonada cèl·lules que no eren neurones en el SNC fou l'anatomista alemany Otto Deiters (1834-1863).[6] Deiters va argumentar correctament que si una cèl·lula no tenia axó no podia ser una neurona. A la seva obra pòstumaUntersuchungen über Gehirn und Rückenmark (Investigacions sobre el cervell i la medul·la espinal, 1865)[7] apareixen dibuixades dues cèl·lules anomenadesBindegewebszellen (cèl·lules connectives), similars als astròcits. Posteriorment,Schwann,Henle,Müller, Merkel,[8]Nansen,Nissl iGolgi varen fer diverses aportacions al coneixement morfològic i funcional de la glia. Mihály von Lenhossék (1863–1937)[9] encunyà el terme 'astròcit' l'any 1893. L'origen ependimari de les cèl·lules glials fou confirmat per Cajal, qui també diferencià els tipus astrocitàris i postulà el 1913 el fet que, a més de les neurones i la neuròglia "genuïna", existia una tercera categoria de cèl·lules sense prolongacions possiblement derivades delmesoderm. El seu deixeble, Pío del Río Ortega, va demostrar que aquesta categoria estava formada pels oligodendròcits (definits per ell a principis de ladècada de 1920)[10] i per unes altres cèl·lules a les quals va donar el nom de cèl·lules microglials. A del Río Ortega es deu la classificació individualitzada moderna dels diferents grups glials.[11]
La relació entre neurones i cèl·lules neuroglials, basada en els clàssics procediments de comptatge cel·lular nerviós, pareix ser el fonament del mite segons el qual "només utilitzem el 10% del nostre cervell". El paper de la glia en el desenvolupament i control de les funcionssinàptiques i, per tant, de la velocitat d'aprenentatge es coneix des de la segona meitat del segle xx, però encara resten per aclarir molts dels seus mecanismes reguladors.[12]
Els principals tipus de cèl·lules glials al sistema nerviós central són elsastròcits, elsoligodendròcits,[13] elsependimòcits[14] i lescèl·lules microglials. Existeixen, però, altres grups minoritaris de cèl·lules altament especialitzades i amb una localització molt concreta dins del SNC.[15]
Les cèl·lules glials delsistema nerviós perifèric són lescèl·lules de Schwann i les cèl·lules satèl·lit delsganglis nerviosos i de laxarxa nerviosa entèrica.[16] Les cèl·lules satèl·lit de l'SNP formen una densa capa que envolta cada soma de les neurones ganglionars sensorials i autonòmiques. Lliurenneurotransmissors i substàncies neuroactives que controlen l'activitat i l'homeòstasi de les dites neurones. Les respostes de les cèl·lules satèl·lit i de Schwann davant de la hiperglucèmia són determinants en la gènesi de laneuropatiadiabètica.[17]
El terme 'glia radial' es refereix a una població de cèl·lules glials amb aquesta peculiar morfologia existent alcòrtex del SNC en formació dels vertebrats, descoberta per l'històleg i anatomista alemany RudolphAlbert von Kölliker l'any 1876. És producte de la transformació de cèl·lules neuroepitelials derivades de laplaca neural durant les primeres fases de laneurogènesi prenatal. Dita població té la funcionalitat d'actuar com a cèl·lules progenitores primàries nervioses i generar neurones, astròcits i oligodendròcits.[18] Originen un tipus cel·lular o un altre segons la seva localització concreta i l'estadi evolutiu. Expressen GFAP (proteïna fibril·lar àcida glial), fet que les diferencia d'altres cèl·lules precursores.[19] És un grup de cèl·lules molt sensible a les agressions durant la vida fetal, com ara la infecció pervirus del Zika o l'abús d'alcohol.[20]
També denominats cèl·lules d'astròglia. Són d'origen neuroectodèrmic. Els astròcits protoplàsmics es localitzen a lasubstància grisa i els fibrosos a lablanca.[21] El nombre d'astròcits varia segons la zona, però acostumen a representar un 20-25 % del volum de la major part de las àrees de l'encèfal. Contenen una proteïna específica en el seucitoesquelet denominada proteïna glial fibril·lar àcida (PGFA). El nom d'aquestes cèl·lules prové de la forma estelada que presenten els filaments de PGFA en el citoplasma. Els astròcits resisteixen més la manca d'oxigen i glucosa que les neurones, ja que emmagatzemenglucogen a dins i poden obtenir ATP de forma anaeròbica. Fins a un cert punt, això els manté vius en condicions extremes o patològiques. Realitzen nombroses funcions en el sistema nerviós. Col·laboren en elmetabolisme energètic i en el manteniment de lahomeòstasi del medi.[22] Són un element fonamental de labarrera hematoencefàlica.[23] Regulen elflux sanguini del cervell a través del control bidireccional del diàmetre de les seves arterioles.[24] Participen a diversos nivells en la neurotransmissió. D'una banda, poden modular la transmissió sinàptica, ja sigui responent a neurotransmissors com alliberant-ne.[25] D'altra banda, els astròcits tenen un paper important en el metabolisme d'alguns neurotransmissors, tant en la recaptació com en la síntesi i degradació. Actuen juntament amb lamicròglia en la resposta neuroinflamatòria.[26] Donen suport tròfic a les neurones i formen part dels processos de control central de larespiració,[27] ja que posseeixen quimiosensibilitat davant les molècules deCO₂/H+.[28] Quan es produeixen traumes o lesions en l'encèfal té lloc unahipertròfia ohiperplàsia astrocitària, un fenomen anomenat gliosi reactiva. Durant aquesta proliferació, es diferencien dos tipus d'astròcits amb funcions pròpies. Els astròcits A2 són bàsicament reparadors, mentre que els de tipus A1 afavoreixen la degradació tissular. Els A2 tenen importància en l'angiogènesi cerebral. També s'observa gliosi reactiva en lesmalalties neurodegeneratives (per exemple:Parkinson,Alzheimer[29] ocorea de Huntington). Tenen una alta capacitat de divisió i són les cèl·lules implicades en la gènesi delsgliomes.[30] Els astròcits intervenen, juntament amb les cèl·lules microglials, en els mecanismes de regulació delritme circadiari delsmamífers.[31] En el SNC delsvertebrats, l'astròglia influeix, emprant mecanismes independents, sobre la sinaptogènesi i lamorfogènesi de lesdendrites.[32]
Es creu que determinats defectes en el procés d'astrogènesi[33] o en la funcionalitat dels astròcits durant les fases inicials de la formació del cervell estan implicats en l'origen d'alguns trastorns greus del desenvolupament neurològic.[34]
L'astrocitoma és el tipus deglioma (un tumor cerebral primari que té el seu origen en les cel·les de la glia) més freqüent.[35] Els astrocitomes conformen un grup heterogeni, classificat en quatre graus segons les seves característiques histològiques:
Astrocitoma grau I o astrocitoma pilocític: Predomina en nens.[36] Té un pronòstic bo, ja que la resecció completa del tumor és curativa en la gran majoria de casos. Es troben sovint alcerebel,[37] a les vies òptiques i a les regionshipotàlem-quiasmàtica i posterior. Rares vegades apareixen a les zonesintraventriculars.[38] Segons la seva localització, alguns d'ells provoquenhidrocefàlia i augment de lapressió intracranial. Són tumors ben circumscrits, de consistència sòlida-quística, de baixa celul·laritat i de creixement lent.[39] Els d'aparició tardana solen sorgir als lòbuls temporals i poden debutar ambepilèpsia o dèficit neurològic focal.[40] En adults, ocasionalment evolucionen cap a l'hemorràgia intratumoral, acompanyada d'hematoma subdural adjacent o no.[41] Una variant histològica rara de l'astrocitoma de grau I és el lipoastrocitoma o astrocitoma pilocític amb diferenciacióadipocítica.[42] Dita variant també ha estat descrita alguna vegada en astrocitomes difusos.[43]
Astrocitoma grau II o astrocitoma difús: Dins d'aquest grup existeixen diferents subgrups amb característiquesepigenètiques pròpies. El diagnòstic histopatològic d'astrocitoma difús implica l'absència d'activitatmitòtica, proliferació microvascular o necrosi. Una única mitosi en una mostra histològica gran és compatible amb un astrocitoma de grau II, mentre que en una mostra petita fa sospitar un grau III.[44] És un tumor infiltrant i tendeix a evolucionar cap a lesions de comportament més agressiu. El terme 'difús' indica la inexistència d'un límit clarament identificable entre el tumor i el teixit cerebral normal, encara que les proves d'imatge mostrin uns marges de la lesió aparentment definits.[45] Encara que la seva malignització no és habitual, pot envair estructures adjacents i provocarhemorràgies intracerebrals massives.[46]
Astrocitoma grau III o astrocitoma anaplàstic: És un tumor igualment invasiu, amb una incidència anyal de 0,44 casos/100.000 persones, però els seus trets histològics comporten un pitjor pronòstic que els dels grups anteriors. Pot transformar-se en unglioblastoma multiforme. S'origina, de vegades, a partir de la progressió d'un astrocitoma de grau més baix; encara que pot aparèixerde novo sense evidència de cap lesió precursora prèvia. Afecta sobretot pacients adults i el seu comportament i evolució clínica són poc previsibles.[47] Habitualment, la presentació de l'astrocitoma anaplàstic és d'una única lesió, solitària i de creixement lent, però pot manifestar-se formant masses cerebrals múltiples de ràpida evolució.[48] Té diversos subtipus, definits per les característiques biomoleculars presents en el tumor. Els seus únics factors de risc coneguts són l'exposició aradiacions ionitzants i determinades síndromes genètiques, com ara laneurofibromatosi I i II, l'esclerosi tuberosa i la síndrome de Li-Fraumeni (causada per mutacions en elgen supressor tumoral TP53).[49] Ha estat descrita la concurrència d'astrocitoma anaplàstic i esclerosi múltiple, però no se sap si és un fet incidental o el resultat d'una associació patogenètica.[50]
Astrocitoma grau IV o glioblastoma multiforme: És l'astrocitoma més comú i de pronòstic més dolent, amb una baixa mitjana de supervivència. Malgrat les propietats altament invasives i proangiogèniques d'aquesta neoplàsia, poques vegades metastatitza fora del sistema nerviós i només uns 200 casos demetàstasis extracranials han estat recollits fins ara per la literatura especialitzada.[51] Durant molt temps, s'ha pensat que la millor teràpia davant aquest tumor era lapal·liativa. Els astrocitomestalàmics i els detronc cerebral imedul·la espinal tenen un tractament molt difícil.[52] Les diferents combinacions de cirurgia radical, quimioteràpia i radioteràpia emprades fins fa pocs anys no han assolit una millora significativa dels resultats. A hores d'ara, els estudis de laboratori i elsassajos clínics basats en procedimentsimmunoteràpics semblen oferir perspectives de major eficàcia.[53]
Els oligodendròcits són cèl·lules d'origen neuroectodèrmic com ho són també lesneurones i elsastròcits. Es troben exclusivament alsistema nerviós central, si bé en elsistema nerviós perifèric trobem un tipus cel·lular molt emparentat, les abans esmentades cèl·lules de Schwann. La funció principal dels oligodendròcits és formar unabeina aïllant que embolcalla molts dels axons del teixit nerviós i d'aquesta manera accelera la seva transmissió de l'impuls nerviós.[54] Aquesta beina està formada principalment permielina, una substància principalment lipídica amb un 20% de contingut de proteïnes. A diferència de les cèl·lules de Schwann, els oligodendròcits tenen la capacitat de produir de forma simultània segments de mielina per diversos axons (cadascú d'ells pot mielinitzar 30 o més axons).[55] Una altra de les seves funcions és interactuar amb les neurones en el procés de reacció neuroinflamatòria.[56] Ara per ara, molts aspectes relacionats amb l'heterogeneïtat poblacional i funcional dels oligodendròcits es coneixen poc.[57]
Determinades malalties, com ara l'esclerosi múltiple desencadenen una cascada patològica de processos immunes que lesionen els oligodendròcits i les seves cèl·lules precursores, generant desmielinització i impedint alhora la reparació dels axons danyats.[58] Els oligodendròcits són molt sensibles a l'estrès oxidatiu i als nivells deglutamat o d'ATP; per això, en certes circumstàncies, desencadenen una inflamació innecessària que pot alterar la correcta homeòstasi del seu entorn.[59] En el cas de l'esquizofrènia -a més de les alteracions estructurals observades en la substància blanca- estudis moleculars recents, fonamentats en perfils analítics deltranscriptoma i elproteoma decèl·lules cultivades i provinents del teixit cerebral d'individus amb la malaltia, indiquen que els oligodrendròcits i una mielinització anòmala són elements fortament implicats en la macro-connectivitat alterada pròpia del trastorn.[60]
D'aquestes cèl·lules s'originen els oligodendrogliomes, unstumors cerebrals agressius i de mal pronòstic que acostumen a sorgir en elslòbuls frontals.[61] Apareixen sobretot a la substància blanca, formant masses gelatinoses ben circumscrites que contenen zones quístiques i/o hemorràgiques. Escasses vegades es desenvolupen a la zona delquart ventricle, amb signes d'hidrocefàlia obstructiva concomitant o sense ells,[62] i a diferents sectors de lamedul·la espinal.[63] Ha estat registrat algun cas d'oligodendrogliomaleptomeníngic primari sense afectació apreciable del parènquima cerebral.[64] Una part d'ells presenta una alteració genètica específica (unadeleció dual als cromosomes1p i19q) que comporta, en absència d'altres anomalies genètiques, una millor resposta a laquimioteràpia i laradiació i conseqüentment un major temps de supervivència.[65] Per contra, delecions en els cromosomes9p and10q són indicadores d'anaplàsia (manca de diferenciació cel·lular) i prediuen un curs funest.[66] Els oligodendrogliomes anaplàstics es presenten quasi sempre formant una massa única, sent les cefalees, els canvis en la visió, els problemes cognitius i les convulsions les seves manifestacions inicials predominants.[67] Són tumors que, a semblança dels glioblastomes multiformes, tenen la capacitat de metastatitzar estructures no neurals.[68]
Les cèl·lules microglials, anomenades de forma genèrica la micròglia, són cèl·lules d'origenmesodèrmic. Són les principals cèl·lules del sistema immune que es troben de forma resident al SNC.[69] En condicions no patològiques la seva principal funció és escanejar el parènquima nerviós per detectar qualsevol tipus d'alteració que pugui representar un perill, com per exemple cèl·lules danyades o mortes, cossos estranys o microbis. Quan això passa, la micròglia pateix forts canvis morfològics i d'expressió gènica. En aquest estat, denominat micròglia reactiva, aquestes cèl·lules realitzen nombroses funcions. Entre altres, fagociten restes cel·lulars, microbis i cossos estranys, alliberen compostos amb capacitat de combatre els patògens, donen suport tròfic a les cèl·lules malmeses o alliberen mediadors químics que posen en alerta a altres tipus cel·lulars com elsastròcits. Aquesta resposta microglial és de caràcter inflamatori[70] i si es dona de forma exacerbada i/o es fa crònica pot provocar danys col·laterals a cèl·lules del propi cervell. A grans trets, es pot dir que la micròglia té efectes neuroprotectors o neurotòxics segons sigui el nivell d'expressió general de les seves citocines. La micròglia activada no solament secreta citocines iquimiocines, també indueix l'alliberament per part dels astròcits A1 d'una toxina soluble que pot provocar la mort de neurones i oligodendròcits. El control de l'activació microglial i de la inhibició de la resposta de l'inflamasoma està regulat principalment per la proteïna A20.[71][72]
Molts autors defensen que en nombrosos trastorns neurològics i inclús psiquiàtrics,[73] l'activació microglial participa en el procés patogènic. S'han observat alteracions microglials en ladepressió major, l'esquizofrènia,[74][75] l'autisme o eltrastorn obsessivocompulsiu; encara que no ha estat demostrat si són elements causals d'aquestes malalties o una reacció a algun altre procés patofisiològic subjacent.[76] En el cas de lasíndrome de Tourette existeixen evidències d'activació microglial en elnucli estriat, una estructura que intervé en la regulació dels moviments.[77] Pel que fa a la depressió, diversos treballs indiquen que les persones afectes presenten una baixa activitat deltranscriptoma involucrat en les funcions microglials, a més d'anomalies astrocítiques i oligodendrocítiques possiblement subordinades a aquest fenomen.[78] Algunes patologies poc freqüents i que cursen amb importants problemes cognitius i conductuals, com la malaltia de Nasu-Hakola[79][80] o la leucoencefalopatia difusa hereditària amb esferoides axonals,[81] s'associen amutacions en gens expressats per la micròglia.[82] Un altre exemple d'aquesta associació és lasíndrome de Rett, untrastorn del desenvolupament general vinculat a manifestacions de l'espectre autista, en el qual existeixen mutacions en la proteïna MECP2.[83] En els individus amb la síndrome en una etapa avançada la micròglia ataca i digereix un gran nombre desinapsis, amb independència de la pèrdua de la proteïna en les mateixes cèl·lules microglials. Això suggereix que determinats defectes gènics que afecten a la micròglia poden provocar la destrucció excessiva de sinapsis, alterant greument la normal funcionalitat de la xarxa de circuits cerebrals.[84]
En lamalaltia d'Alzheimer s'aprecia una degeneració microglial especialment intensa al gir dentat de l'hipocamp, atribuïble als efectes de l'acumulació tòxica de formesfosforilades solubles de laproteïna Tau. Les conseqüències que ocasiona aquesta protecció immunològica disminuïda en les persones que pateixen dita tautopatia són, per ara, desconegudes.[85] Es creu, a més, que la micròglia té un paper crític a l'hora d'induir i regular la inflamació durant les fases inicials de la malaltia. Això fa que alguns investigadors la considerin un potencial objectiu terapèutic de gran importància.[86][87] L'estrès, sobretot si és crònic, ocasiona una resposta immoderada de la micròglia de l'hipocamp i de lesregions prefrontals corticals que podria alterar l'emotivitat i la correctapresa de decisions.[88]
Per una altra banda, la micròglia i la seva activació tenen un paper important en els processos de proliferació i migració dels gliomes, particularment en els del glioblastoma multiforme (tumor que conté un alt nombre de cèl·lules microglials),[89] un fet que fa pensar que la micròglia podria ser utilitzada en el desenvolupament de nous tractaments immunològics contra l'esmentada neoplàsia.[90]
Els nòduls microglials són acumulacions inflamatòries focals de micròglia que es veuen al cervell de persones amb encefalitis víriques,SIDA[91] oesclerosi múltiple.[92] Han estat descrits en casos fatals d'infecció congènita pelvirus del Zika amb afectació greu del SNC.[93]
S'han creat mètodes farmacològics per activar les cèl·lules microglials encultius organotípics i en suspensió, amb l'objectiu d'estudiar detalladament la fisiologia dels senyals microglials i el seu impacte sobre les disfuncions de la xarxa neural.[94]
↑Abdelzaher, E «Pilocytic astrocytoma - grade I» (en anglès).Astrocytic tumors: PathologyOutlines.com, Inc, 2019; Gen 2 (rev), pàgs: 3 [Consulta: 9 gener 2020].
↑Sheikh, Y; Gaillard F; Di Muzio, B; Kim, D;et al «Pilocytic astrocytoma» (en anglès).Radiopaedia, 2019 Nov 23; ID 1876 (rev), pàgs: 18 [Consulta: 9 gener 2020].
↑Moscote-Salazar, LR; Meneses-García, C; Sáenz-Amuruz, M; Penagos, P;et al «Manejo actual del glioblastoma multiforme» (en castellà).Rev Cienc Biomed, 2010 Set; 1 (2), pp: 237-245.ISSN:2389-7252 [Consulta: 3 juliol 2018].
↑NCI Staff «Can Immunotherapy Succeed in Glioblastoma?» (en anglès).Cancer Currents Blog. National Institutes of Health, US Department of Health and Human Services, 2018; Jun 6 (rev), pàgs: 7 [Consulta: 3 juliol 2018].
