Neurons and Glia

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Le cellule del sistema nervoso
Neuroni  Responsabili dellattività elettrica del
SN
Cellule gliali  Varie funzioni di supporto
allattività dei neuroni
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• Le cellule gliali svolgono nel SN moltissime
• funzioni fondamentali
• Riempiono lo spazio separando un neurone
  dallaltro e isolano elettricamente gli assoni
• Nutrono i neuroni
• Mantengono stabile la composizione dello spazio
  extracellulare
• Guidano la crescita e la ricrescita delle cellule
  neuronali
• Riparano i tessuti e difendono dai patogeni
  (sostituendo il sistema immunitario)

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Cellule Gliali

• Microglia
• Macroglia
• Astrociti
• Oligodendrociti
• Cellule di Schwann

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Le microglia
Mentre le macroglia hanno la stessa origine
embriologica dei neuroni, le microglia derivano
dal mesoderma (in particolare dai macrofagi) La
principale funzione delle microglia è quella di
riparare i tessuti danneggiati fagocitando quel
che rimane delle cellule morte
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Gli astociti

• Prendono il loro nome dalla loro forma a stella
• Svolgono molte funzioni importanti
• Nutrono i neuroni e
• contribuiscono a formare la barriera
  emato-encefalica
• Tamponano la concentrazione extra-cellulare del
  K
• Catturano i neurotrasmettitori che fuoriescono
  dalla fessura sinaptica e li metabolizzano
• Producono i growth factors
• Svolgono le stesse funzioni delle microglia

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Gli astrociti nutrono i neuroni
Essi sono in contatto da un lato con i vasi del
sistema circolatorio, dallaltro con i neuroni
Vaso sanguigno
Grazie a questo loro ruolo, gli astociti assieme
alle cellule endoteliali dei vasi vanno a
costituire la barriera emato-encefalica
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Microfotografia di astrociti
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In gran parte del corpo le cellule che rivestono
i capillari non aderiscono fra loro in modo
stretto. In questo modo molte sostanze possono
liberamente fluire dai capillari ai tessuti
circostanti. Nel SNC ciò non avviene
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La barriera emato-encefalica

• Grazie alla barriera emato-encefalica (e al
  lavoro degli astrociti) viene controllato il
  passaggio di tutte le molecole (dagli ioni alle
  macromolecole) allinterno del SNC
• le sue funzioni principali sono
• Evitare che virus e batteri penetrino nel SNC
• Mantenere costante la concentrazione di ioni nel
  liquido extracellulare dei tessuti del SNC
• (infatti le variazioni nella concentrazione
  ionica che si osservano nel sangue non sarebbero
  compatibili con il funzionamento dei neuroni)
• Evitare il contatto dei neuroni con molte
  sostanze presenti nel sistema circolatorio che
  hanno un forte effetto sui neuroni
• (ad esempio lamminoacido Acido Glutammico
  presente nel sangue anche ad altre
  concentrazioni, nel sistema nervoso viene
  utilizzato come neurotrasmettitore ed è pertanto
  in grado di eccitare molti neuroni)

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La barriera emato-encefalica inoltre impedisce
lentrata di macromolecole o di agenti patogeni
che potrebbero infettare il tessuto nervoso
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Gli astociti

• Prendono il loro nome dalla loro forma a stella
• Svolgono molte funzioni importanti
• Nutrono i neuroni e
• contribuiscono a formare la barriera
  emato-encefalica
• Tamponano la concentrazione extra-cellulare del
  K
• Catturano i neurotrasmettitori che fuoriescono
  dalla fessura sinaptica e li metabolizzano
• Producono i growth factors
• Svolgono le stesse funzioni delle microglia

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Gli astrociti sono in comunicazione tra loro
mediante giunzione comunicanti (note anche col
nome di giunzioni serrate o gap junctions) in
modo tale che sia gli ioni, i neurotrasmettitori
o le altre sostanze in eccesso che vengono
riassorbite, che le sostanze nutritive sono
distribuite in una rete di cellule collegate tra
loro
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Cellule Gliali

• Microglia
• Macroglia
• Astrociti
• Oligodendrociti
• Cellule di Schwann

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La maggior parte degli assoni sono ricoperti da
un rivestimento, la guaina mielinica che serve ad
isolare lassone e ad aumentare la velocità della
trasmissione dei segnali elettrici La mielina
che costituisce la guaina è composta per l80 di
lipidi e per il 20 di proteine
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Le cellule che formano la mielina
Nel sistema nervoso Centrale (SNC) la mielina è
formata dagli Oligodendrociti Nel sistema
nervoso Periferico (SNP) la mielina è formata
dalle Cellule di Schwann La modalità con la
quale queste due tipi di cellule formano la
mielina è differente
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Nel SNP ciascuna Cellula di Schwann avvolge un
tratto dellassone
Nel SNC ciascun Oligodendrocita forma numerosi
tratti di mielina sia nello stesso assone che in
assoni di cellule diverse
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Formazione della mielina
Oligodendrociti Sistema Nervoso Centrale
Cellula di Schwann Sistema Nervoso Periferico
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Sia nel sistema nervoso periferico che in quello
centrale la mielina che ricopre lassone si
interrompe ad intervalli regolari lasciando per
un breve tratto la membrana scoperta. Questa
regione viene chiamata nodo di Ranvier
Cellula gliale avvolta attorno allassone
Nodo di Ranvier
I segmenti di guaina mielinica hanno una
lunghezza allincirca di 1 mm mentre il nodo di
Ranvier misura solitamente 1-2 µm
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Cellule gliali e rigenerazione degli assoni
lesionati
Negli assoni dei neuroni del SNP le cellule di
Schwann sono sistemate come tante perle di una
collana. Nella microfotografia a destra si
possono osservare due cellule Schwann nelle quali
si riconosce il nucleo.
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Quando un assone viene lesionato esso degenera
(mentre il soma della cellula rimane integro) Al
contrario le cellule di Schwann che circondavano
lassone rimangono nella loro posizione Dopo un
po' il soma produce un nuovo abbozzo di
Assone Durante la ricrescita dellassone, le
cellule di Schwann fanno da guida segnalando la
via precedentemene occupata. Dopo la ricrescita
esse daranno origine nuovamente alla guaina
mielinica
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Dato che tutti i nervi appartengono al SNP,
quando un nervo viene lesionato esso è
normalmente in grado di rigenerare. Il tempo
necessario a riacquisire la funzionalità è quello
necessario per la ricrescita degli assoni che
costituiscono quel nervo
Al contrario gli oligodendrociti del SNC non sono
in grado di svolgere questa funzione. Quando ad
esempio viene lesionato il midollo spinale i
vuoti lasciati dagli assoni degenerati vengono
presto riempiti dalle cellule gliali rendendo
impossibile la ricrescita degli assoni