Komunikacja wzajemna

POTWIERDZILIŚMY tym samym, że neuroglej wykrywa aktywność aksonu i pobiera do swego wnętrza jony wapnia. W neuronach jony wapnia aktywują enzymy wytwarzające neuromediatory Możliwe, że napływ wapnia do komórek neurogleju także wywołuje aktywność enzymów, które przyczyniają się do powstania odpowiedzi. Lecz w jaki sposób odpowiada komórka neurogleju? A przede wszystkim, co się w niej dzieje pod wpływem jonów wapnia? Cennych wskazówek dostarczył eksperyment przeprowadzony nieco wcześniej na innych komórkach neurogleju znajdujących się w mózgu astrocytach. Ich funkcją jest przenoszenie substancji odżywczych z włośniczek najcieńszych naczyń krwionośnychdo neuronów, utrzymywanie optymalnych warunków jonowych wokół neuronów, niezbędnych do powstania impulsów, a także usuwanie nadmiaru neuroprzekaźników i jonów uwalnianych podczas powstawania potencjału czynnościowego. W klasycznym badaniu przeprowadzonym już w 1990 roku zespół pod kierunkiem Stephena J. Smitha z Yale University (pracującego obecnie w Stanford University) wykazał, że stężenie jonów wapnia w astrocytach narasta gwałtownie po dodaniu do pożywki, w której rosną, neuroprzekaźnika glutaminianu

Ustalono wówczas, że wapń rozprzestrzeniał się szybko we wszystkich astrocytach, które reagowały tak, jakby omawiały ze sobą nowe wiadomości przyniesione przez uwolniony z neuronu neuroprzekaźnik. Pozostało odpowiedzieć na pytanie: czy komórki astrocytów komunikują się ze sobą dlatego, że jony wapnia lub podobne cząsteczki sygnalizacyjne przechodzą przez otwarte, łączące je kanały. W 1996 roku S. Ben Kater oraz jego współpracownicy z University of Utah wykluczyli taką możliwość. Za pomocą ostrej mikroelektrody wycięli w warstwie hodowanych astrocytów strefę pozbawioną komórek. W ich mniemaniu miała ona działać jak autostrada dzieląca płonący las na dwie części. Fale jonów wapnia wywołane po jednej stronie przedostawały się jednak bez trudu do astrocytów znajdujących się po drugiej stronie pustej strefy. Musiały więc istnieć jakieś sygnały przesyłane za pośrednictwem środowiska hodowli, nie zaś dzięki fizycznemu kontaktowi między komórkami. W ciągu następnych kilku lat intensywne prace badawcze prowadzone w wielu laboratoriach dały podobne wyniki.

Napływ jonów wapnia do astrocytów udawało się wywołać dodaniem neuroprzekaźników bądź użyciem elektrod pobudzających ich wydzielanie do szczeliny synaptycznej. Tymczasem fizjolodzy i biochemicy wykryli, że komórki glejowe mają receptory wiążące wiele cząsteczek sygnałowych używanych przez neurony w komunikacji synaptycznej; co więcej, mają też większość kanałów jonowych, które umożliwiają neuronom wyzwolenie potencjałów czynnościowych. TE I INNE WYNIKI wywołały spore zamieszanie. Komunikowanie się komórek neurogleju jest kontrolowane przez napływ jonów wapnia, tak jak w przypadku neuronów. Ruchy wapnia w neuronach wywoływane są przez impulsy elektryczne (potencjały czynnościowe), które jednak ani nie występują w komórkach neurogleju, ani do nich nie dochodzą. Czy jest więc możliwe, że napływ jonów wapnia do komórek glejowych jest inicjowany przez inne zjawisko elektryczne bądź jakiś inny mechanizm?

You may also like