Priming microgliale nel sistema nervoso centrale

Le cellule microgliali costituiscono circa il 10-15% di tutte le cellule gliali del corpo umano, che possono essere trovate nel sistema nervoso centrale (SNC) e svolgono un ruolo fondamentale nel cervello umano. Le cellule microgliali sono responsabili del mantenimento e della regolazione dei cambiamenti nelle condizioni fisiologiche e patologiche del SNC modificando la loro morfologia, fenotipo e funzione. In uno stato fisiologico medio, le cellule microgliali sono continuamente incaricate di controllare il loro ambiente.

Tuttavia, quando l'omeostasi del cervello viene interrotta, la microglia si trasforma in una forma simile all'ameba e diventa un fagocita dove possono rivelare attivamente una varietà di antigeni. Se l'interruzione dell'omeostasi nel sistema nervoso centrale continua, le cellule microgliali si attiveranno in uno stato molto più forte, noto come innesco della microglia. Le microglia sono il "Bruce Banner" del CNS. Tuttavia, una volta che entrano in modalità protettiva "Hulk", le microglia innescate diventano molto più sensibili alla stimolazione e hanno una possibilità molto più forte di reagire alla stimolazione, anche reagendo verso le cellule normali.

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L'innesco microgliale può diventare un'arma a doppio taglio. In effetti, le microglia innescate sono create da diversi fenotipi di microglia ei fenotipi sono dipendenti dal contesto, il che significa che sono associati alla sequenza e alla durata della loro esposizione a diverse varietà di stimolazione in una varietà di patologie. Nell'articolo seguente, dimostreremo l'effetto del priming della microglia sul sistema nervoso centrale (SNC), specialmente nelle malattie neurologiche.

Ruolo delle cellule microgliali nel sistema nervoso centrale

Le cellule microgliali si trovano comunemente nel sistema nervoso centrale (SNC), dove sono considerate uno dei tipi più flessibili di cellule cerebrali. Le cellule microgliali sono create da cellule precursori trovate all'interno mesoderma midollo osseo, o più specificamente si trovano nel sacco vitellino mesodermico, e sono divisi in diverse densità in diverse regioni del cervello. Come accennato in precedenza, la microglia rimarrà in uno stato dormiente quando l'omeostasi del cervello rimane stabile.

Le microglia hanno un corpo a piccole cellule e rami morfologici che si estendono in tutte le direzioni per aiutare a mantenere e regolare la funzione complessiva del SNC. I cambiamenti nel loro microambiente possono innescare la microglia in uno stato "attivato". Studi di ricerca hanno dimostrato che le microglia svolgono un ruolo fondamentale nello sviluppo del cervello e in una varietà di funzioni, tra cui potatura sinaptica e l'eliminazione dei detriti cellulari. Inoltre, la microglia crea un sistema di sorveglianza immunitaria nel cervello umano e controlla i processi fondamentali associati a una varietà di patologie, tra cui l'eliminazione e l'assorbimento di A? e anormale proteina tau così come la produzione di fattori neurotrofici e fattori neuroinfiammatori.

Panoramica sull'innesco microgliale

L'innesco della microglia si attiva quando le interruzioni continue nel microambiente del cervello innescano una risposta microglia molto più forte rispetto a un'interruzione iniziale che innesca semplicemente l'attivazione della microglia. Le microglia innescate nel sistema nervoso centrale sono anche molto più sensibili alla stimolazione possibilmente minore. Questa maggiore risposta coinvolge la proliferazione microgliale, la morfologia, la fisiologia e marcatori biochimici o fenotipo. Tuttavia, questi cambiamenti alla fine promuoveranno un aumento della produzione di citochine e mediatori dell'infiammazione che possono avere un enorme impatto sulla plasticità sinaptica, la sopravvivenza neuronica, la funzione cognitiva e comportamentale individuale. Di seguito è riportata una panoramica degli effetti dell'innesco della microglia nel SNC.

Meccanismi di innesco microgliale nel sistema nervoso centrale

Il microambiente del sistema nervoso centrale (SNC), ad esempio, è uno dei principali fattori che possono influenzare le cellule microgliali. L'aumento dello stress ossidativo, la perossidazione lipidica e il danno al DNA associati all'invecchiamento cerebrale possono tutti comunemente innescare il priming della microglia. Un altro fattore comune per l'adescamento della microglia include lesioni cerebrali traumatiche. Studi di ricerca hanno dimostrato che la lesione traumatica del SNC attiva la microglia così come lo sviluppo della microglia innescata.

Molti studi di ricerca hanno anche dimostrato che le lesioni cerebrali traumatiche sia focali che diffuse aumentano l'infiammazione nel cervello associata a microglia e astrociti. Le infezioni del sistema nervoso centrale possono anche innescare l'innesco della microglia dove i virus sono la principale causa di infezione del sistema nervoso centrale. Sia i virus a DNA che quelli a RNA possono innescare il priming microglia compreso la microglia e gli astrociti. Recenti studi di ricerca hanno dimostrato che la disfunzione del complemento può modificare l'espressione dei recettori del complemento e innescare il priming della microglia dopo l'attivazione continua a seguito di una varietà di funzioni, tra cui la maturazione delle sinapsi, l'eliminazione del prodotto immunitario, la mobilizzazione delle cellule staminali / progenitrici ematopoietiche (HSPC), il metabolismo dei lipidi e rigenerazione dei tessuti.

Inoltre, studi di ricerca hanno dimostrato che vi è un aumento del priming della microglia in una varietà di malattie neurologiche. Ad esempio, le cellule microgliali con un fenotipo morfologico si trovano in gran numero nel cervello umano. Negli ultimi anni, studi di ricerca hanno suggerito che la neuroinfiammazione può attivare continuamente la microglia e innescare il priming della microglia. Inoltre, tutte le situazioni precedentemente menzionate sono strettamente associate alla neuroinfiammazione. Studi di ricerca hanno anche dimostrato che la neuroinfiammazione, così come i detriti microbici e gli effetti metabolici, sono associati alla sensibilizzazione centrale nelle malattie neurologiche, come la fibromialgia, chiamata anche "cervello in fiamme".

Nel contesto delle precedenti situazioni sopra menzionate, le microglia sono innescate attraverso una serie di stimolazione pro-infiammatoria, come lipopolisaccaride (LPS), proteine ​​patogenetiche (ad esempio, A?),? Sinucleina, virus dell'immunodeficienza umana (HIV) -Tat, huntingtina mutante, superossido dismutasi 1 mutante e cromogranina A. Esiste anche una varietà di vie di segnalazione ed è comune che diversi tipi di cellule esprimano recettori di riconoscimento di pattern speciali (PRR) che possono influenzare le vie di segnalazione infiammatorie. Ad esempio, diverse vie di segnalazione, note come pattern molecolari associati ai patogeni (PAMP), che possono comunemente aumentare nel tessuto infetto, potrebbero anche controllare le molecole microbiche.

Inoltre, peptidi o acidi nucleici mal localizzati identificati come proteine ​​mal ripiegate attraverso una serie di percorsi, noti come modelli molecolari associati al pericolo (DAMP), può anche causare il priming della microglia. I recettori Toll-like (TLR) e i recettori leganti i carboidrati funzionano comunemente in queste vie. Ci sono anche molti diversi recettori trovati nella microglia, inclusi i recettori scatenanti espressi sulle cellule mieloidi (TREM), Fc? recettori (Fc? Rs), recettore CD200 (CD200R), recettore per prodotti finali della glicazione avanzata (RAGE), recettori delle chemochine (CX3CR1, CCR2, CXCR4, CCR5 e CXCR3), che possono essere riconosciuti e miscelati con altre vie di segnalazione, anche se alcuni percorsi non sono ancora chiari.

Conseguenze dell'innesco microgliale nel sistema nervoso centrale

Le microglia mostrano un basso tasso di mitosi nel loro stato normale e un alto tasso di proliferazione dopo il priming della microglia, dimostrando che le microglia hanno la capacità di influenzare il turnover cellulare e la stimolazione pro-infiammatoria. Con la stimolazione continua, le microglia si attivano dal loro stato di riposo, trasformandosi in cellule microgliali ameboidi nella morfologia. Tuttavia, i cambiamenti nella forma della microglia non possono differenziare le caratteristiche dell'attivazione della microglia e la funzione delle microglia innescate dipende dai loro fenotipi che sono associati ai recettori e alle molecole che creano e riconoscono.

I diversi tipi di macrofagi tissutali, sotto impulso microambientale, sono in grado di differenziare i fenotipi M1 e M2. In primo luogo, la polarizzazione M1, nota anche come attivazione classica, necessita in ultima analisi di interferone-? (IFN-?) Da miscelare con la segnalazione TLR4 che quindi provoca la produzione di sintasi di ossido nitrico inducibile (iNOS), specie reattive dell'ossigeno (ROS), citochine proinfiammatorie e, infine, riduce infine il rilascio di fattori neurotrofici, causando infine infiammazione con marcatori aumentati del complesso principale di istocompatibilità II (MHC II), interleuchina-1? (IL-1?) E CD68.

Inoltre, si ritiene che la polarizzazione M2, nota anche come attivazione alternativa, sia in definitiva associata al supporto dei tessuti nella situazione di guarigione della ferita, riducendo l'infiammazione e migliorando la riparazione dei tessuti della forma di collagene. Si attivano in risposta a IL-4 e IL-13 in vivo. La polarizzazione M2 è caratterizzata dall'aumentata espressione di fattori neurotrofici, proteasi, enzimi arginasi 1 (ARG1), fattore di crescita trasformante IL-10-? (TGF-?), Il recettore scavenger CD206 e fattori di coagulazione oltre a migliorare l'attività fagocitica. In effetti, attualmente non ci sono confini chiari tra le due polarizzazioni e il fenotipo M1 condivide molte caratteristiche simili con il fenotipo M2.

Un altro fenotipo di microglia innescata, noto come disattivazione acquisita, è stato scoperto di recente. Questo nuovo fenotipo si sovrappone a M2 e ha la capacità di migliorare il recupero antinfiammatorio e funzionale. Inoltre, uno studio di ricerca ha condotto analisi ultra-strutturali e ha identificato un fenotipo nuovo di zecca, noto come "microglia scura", che si vede raramente nello stato di riposo della cellula microglia. L'infiammazione sistemica innesca la microglia in uno stato attivato per promuovere il recupero di cellule e tessuti e raggiungere l'omeostasi. Il priming della microglia è in definitiva la seconda interruzione nel microambiente del sistema nervoso centrale.

La microglia innescata è un'arma a doppio taglio per la salute del cervello. Molti studi di ricerca in vivo e in vitro hanno dimostrato che le malattie neurologiche sono associate all'attivazione della microglia. I fenotipi infiammatori della microglia creano fattori neurotossici, mediatori e ROS che possono influenzare il sistema nervoso centrale. Le microglia innescate svolgono un ruolo fondamentale e benefico nella rigenerazione, riparazione e neurogenesi dei neuroni. Le microglia innescate sono anche molto più sensibili e rispondono molto più forte a lesioni cerebrali, infiammazioni e invecchiamento, oltre ad aumentare l'attivazione delle cellule microgliali passando da un fenotipo anti-infiammatorio, potenzialmente protettivo, a un fenotipo distruttivo pro-infiammatorio, come mostrato in (Figura 1).

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Nelle prime fasi del priming della microglia, la capacità e la funzione di fagocitare i detriti cellulari, le proteine ​​mal ripiegate e il mezzo infiammatorio sono aumentate laddove vengono create molecole più protettive, come IL-4, IL-13, IL-1RA e recettori scavenging . I cambiamenti possono influenzare la guarigione delle ferite e danneggiare la riparazione dei tessuti, la protezione dei neuroni e il recupero dell'omeostasi. Le microglia attivate classicamente (M1) costituiscono una grande proporzione di tutte le microglia e promuovono una maggiore creazione di fattori neurotossici, come IL-1 ?, TNF- ?, NO e H2O2 (6), dove più microglia vengono innescate immediatamente dopo.

Questa neuroinfiammazione aumentata ed estesa causata dalla microglia innescata può alla fine essere associata allo sviluppo e al raggruppamento delle proteine ​​tau e A ?. Inoltre, può portare alla perdita di neuroni e alla diminuzione della funzione cognitiva e della memoria, come nel morbo di Alzheimer. Sebbene i meccanismi non siano abbastanza chiari, le persone hanno raggiunto un accordo sul fatto che la microglia innescata causa una risposta proinfiammatoria cronica e un ciclo di neurotossicità che si autoalimenta. E si ritiene che questo sia il fattore chiave nei problemi di salute del cervello che provocano malattie neurologiche.

Le microglia sono note come protettrici del cervello e svolgono un ruolo fondamentale nel mantenimento e nella regolazione dell'omeostasi del microambiente del SNC. La stimolazione costante fa sì che la microglia si attivi in ​​uno stato molto più forte, noto come innesco della microglia. Le cellule microgliali sono il "Bruce Banner" del sistema nervoso centrale. Tuttavia, una volta che entrano in modalità protettiva "Hulk", le microglia innescate diventano molto più sensibili alla stimolazione e hanno una possibilità molto più forte di reagire alla stimolazione, anche reagendo verso le cellule normali. - Dr. Alex Jimenez DC, CCST Insight

Le cellule microgliali costituiscono circa dal 10 al 15 percento di tutte le cellule gliali del corpo umano, che possono essere trovate nel sistema nervoso centrale (SNC) e svolgono un ruolo fondamentale nel cervello umano. Le cellule microgliali sono responsabili del mantenimento e della regolazione dei cambiamenti nelle condizioni fisiologiche e patologiche del sistema nervoso centrale. Lo scopo delle nostre informazioni è limitato a problemi di chiropratica, salute muscoloscheletrica e nervosa, nonché articoli, argomenti e discussioni di medicina funzionale. Per discutere ulteriormente l'argomento di cui sopra, non esitate a chiedere al Dr. Alex Jimenez o contattarci al numero 915-850-0900 .

A cura del Dr. Alex Jimenez

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