Micròglia

De Viquipèdia
Infotaula anatomiaMicròglia
Mikroglej 1.jpg
Part desistema nerviós central Modifica el valor a Wikidata
Identificadors
MeSHD017628 Modifica el valor a Wikidata
THH2.00.06.2.00004, H2.00.06.2.01025
FMAModifica el valor a Wikidata 54539 Modifica el valor a Wikidata : multiaxial – Modifica el valor a Wikidata jeràrquic
Recursos externs
EB Onlinescience/microglia Modifica el valor a Wikidata
Terminologia anatòmica

Les cèl·lules de micròglia són cèl·lules neuroglials del teixit nerviós amb capacitat fagocitària que formen part del sistema immunitari del sistema nerviós central.

Descripció[modifica]

Es troben disseminades a la totalitat del SNC, són cèl·lules de mida petita, tinció fosca i tenen un citoplasma escàs, un nucli oval o triangular i perllongacions irrregulars curtes. Funcionen com fagòcits eliminant substàncies de rebuig i estructures danyades del SNC.[1] La micròglia també defensa el sistema nerviós de virus, microorganismes i tumoracions. Quan les seves cèl·lules s'activen secreten citocines.[2] A diferència de la resta de cèl·lules neuroglials, aquestes cèl·lules no s'originen al tub neural, sinó que tenen un origen mesodèrmic.

També se sap que tenen un paper en la induccció de la mort controlada (apoptosi) en certes regions. A més presenten receptors per a neurotransmissors, com el glutamat i el GABA.

Història[modifica]

Victor Babeș va descriure l'activació de la micròglia en un cas d'hidrofòbia (ràbia) el 1897, però sense saber què era. Franz Nissl i F.Robertson van ser els primers a descobrir les cèl·lules de micròglia, i Pío del Río Hortega, un deixeble de Santiago Ramón y Cajal (qui les havia descrit com el tercer element del sistema nerviós), va ser qui les va donar el nom de "micròglia", cap al 1920.[3]

Les noves tècniques dels anys 1980 van descobrir que les cèl·lules de micròglía estan relacionades amb les de macròglia.[4]

Funcions[modifica]

Les cèl·lules de la micròglia juguen diversos papers en el sistema nerviós. Aquestes funcions són clarament diferents en situació normal que en situació patològica.

Sensors[modifica]

La principal funció de la micròglia és la de sensors[5] En condicions normals la micròglia escaneja constantment el teixit circumdant.[6] Si les cèl·lules de micròglia no detecten alteracions, com dany cel·lular, presència de patògens o cossos estranys, la seva funció és poc clara. Alguns autors defensen que en absència de dany o infecció, el paper de la micròglia és pràcticament negligible, i això es veu recolzat per experiments on s’ha eliminat farmacològicament vora el 99% de les cèl·lules de la micròglia en ratolins, i aquests animals no han presentat dèficits motors ni de comportament.[7] Ara bé, la micròglia presenta nombrosos receptors per detectar tota mena de molècules associades a dany o a infecció[8] i si, mitjançant aquests receptors, la micròglia detecta senyals de perill (dany, infecció...), aleshores s'activa i juga un paper central en una resposta de caràcter inflamatori que es descriu en l’apartat Neuroinflamació.

Fagocitosi[modifica]

Les cèl·lules microglials són les cèl·lules residents del sistema nerviós amb una major capacitat fagocítica.[9] Aquesta propietat els permet eliminar patògens, cossos estranys o restes cel·lulars en situacions patològiques. Igualment, en el desenvolupament, permet eliminar la gran quantitat de neurones generades en excés que moren per apoptosi.[10] Es creu que aquesta capacitat fagocítica és també l’encarregada d’eliminar sinapsis poc utilitzades en un mecanisme anomenat esporga sinàptica o “synaptic pruning”.[11]

Neuroinflamació[modifica]

En resposta al dany cel·lular o a la presència de patògens o cossos estranys, les cèl·lules de micròglia s’activen. Aquesta resposta de la micròglia activada és central en la denominada resposta neuroinflamatòria.[12] En aquest estat activat les cèl·lules de la micròglia juguen nombroses funcions: poden fagocitar patògens, cossos estranys o restes cel·lulars, alterar la permeabilitat vascular, activar altres cèl·lules glials com els astròcits, promoure l’entrada al parènquima nerviós de cèl·lules sanguínies o donar suport tròfic a cèl·lules danyades.[13] Una característica d’aquest estat activat és una radical reprogramació a nivell transcripcional amb augments i disminucions en la transcripció de milers de gens. Alguns dels factors de transcripció claus en aquesta reprogramació transcripcional en la micròglia són NFkappaB,[14] STATs,[15] C/EBPs[16] i PU.1,[17] entre altres.

Neurotransmissió[modifica]

A finals del segle XX es va demostrar que els astròcits juguen un paper actiu en algunes sinapsis. Això va donar lloc a la noció de la sinapsi tripartita[18] en la que a més dels 2 elements neuronals clàssics (l'element pre-sinàptic i l'element post-sinàptic) existeix un tercer element astroglial. Alguns autors han postulat posteriorment que la micròglia també és un element actiu en algunes sinapsis i han encunyat el terme "sinapsi quadripartita".[19] Si bé no hi ha dubte de que la micròglia expressa receptors per a molts neurotransmissors i respon a aquests,[20] la importància d’aquesta resposta en l’eficiència de la transmissió sinàptica no ha estat demostrada.

Eines d'estudi[modifica]

El nostre coneixement sobre les funcions de la micròglia s’ha adquirit al llarg dels anys a través de diverses aproximacions experimentals.[21] Una de les principals fonts d’aquest coneixement han estat els estudis amb cultius de micròglia[22]

Cultius microglials[modifica]

Cultius primaris.

El protocol més utilitzat consisteix en preparar inicialment cultius de glia mixta primaris de ratolins o rates neonatals. Aquests cultius contenen astròcits i micròglia i a partir d’aquests s’aïlla la micròglia i es preparen els cultius microglials.[23][24][25] Es poden preparar també cultius primaris de micròglia a partir de cervell humà, ja sigui fetal[26][27] o adult. En el cas del cervell humà adult, el teixit s’obtè de cirurgia de tumors o per epilèpsia intractable,[27][28] o bé és teixit post-mortem procedent d'autòpsies ràpides.[29][26] Els cultius primaris de micròglia humana tenen inconvenients a nivell ètic i logístic.

Línies cel·lulars.

Algunes de les línies cel·lulars microglials més utilitzades són la línia murina BV2[30] i la línia humana HMC3.[31]

Cultius de cèl·lules microglials diferenciades a partir de cèl·lules precursors.

Aquesta estratègia s’utilitza per obtenir cèl·lules humanes amb un fenotip microglial i es una alternativa als cultius primaris. Les dues estratègies més utilitzades són:

- Cultius de cèl·lules amb fenotip microglial diferenciades a partir de cèl·lules mare humanes.[22]

- Cultius de cèl·lules amb fenotip microglial diferenciades a partir de monòcits d’humans adults.[32][33][34]

Referències[modifica]

  1. Grigsby, JG; Cardona, SM; Pouw, CE; Muniz, A; et al «The role of microglia in diabetic retinopathy» (en anglès). J Ophthalmol, 2014; 2014, pp: 705783. DOI: 10.1155/2014/705783. PMC: 4166427. PMID: 25258680 [Consulta: 16 octubre 2016].
  2. Ghosh, M; Garcia-Castillo, D; Aguirre, V; Golshani, R; et al «Proinflammatory cytokine regulation of cyclic AMP-phosphodiesterase 4 signaling in microglia in vitro and following CNS injury» (en anglès). Glia, 2012 Dec; 60 (12), pp: 1839-59. DOI: 10.1002/glia.22401. PMC: 4383287. PMID: 22865690 [Consulta: 16 octubre 2016].
  3. Eyo, UB; Dailey, ME «Microglia: key elements in neural development, plasticity, and pathology» (en anglès). J Neuroimmune Pharmacol, 2013 Jun; 8 (3), pp: 494-509. DOI: 10.1007/s11481-013-9434-z. PMC: 3657325. PMID: 23354784 [Consulta: 16 octubre 2016].
  4. Wang, M; Wang, X; Zhao, L; Ma, W; et al «Macroglia-microglia interactions via TSPO signaling regulates microglial activation in the mouse retina» (en anglès). J Neurosci, 2014 Mar 5; 34 (10), pp: 3793-806. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3153-13.2014. PMC: 3942591. PMID: 24599476 [Consulta: 16 octubre 2016].
  5. Hanisch, Uwe-Karsten; Kettenmann, Helmut «Microglia: active sensor and versatile effector cells in the normal and pathologic brain». Nature Neuroscience, 10, 11, 2007-11, pàg. 1387–1394. DOI: 10.1038/nn1997. ISSN: 1097-6256. PMID: 17965659.
  6. Nimmerjahn, Axel; Kirchhoff, Frank; Helmchen, Fritjof «Resting microglial cells are highly dynamic surveillants of brain parenchyma in vivo». Science (New York, N.Y.), 308, 5726, 27-05-2005, pàg. 1314–1318. DOI: 10.1126/science.1110647. ISSN: 1095-9203. PMID: 15831717.
  7. Elmore, Monica R. P.; Najafi, Allison R.; Koike, Maya A.; Dagher, Nabil N.; Spangenberg, Elizabeth E. «Colony-stimulating factor 1 receptor signaling is necessary for microglia viability, unmasking a microglia progenitor cell in the adult brain». Neuron, 82, 2, 16-04-2014, pàg. 380–397. DOI: 10.1016/j.neuron.2014.02.040. ISSN: 1097-4199. PMC: 4161285. PMID: 24742461.
  8. Doens, Deborah; Fernández, Patricia L. «Microglia receptors and their implications in the response to amyloid β for Alzheimer's disease pathogenesis». Journal of Neuroinflammation, 11, 13-03-2014, pàg. 48. DOI: 10.1186/1742-2094-11-48. ISSN: 1742-2094. PMC: 3975152. PMID: 24625061.
  9. Fu, Ruying; Shen, Qingyu; Xu, Pengfei; Luo, Jin Jun; Tang, Yamei «Phagocytosis of microglia in the central nervous system diseases». Molecular Neurobiology, 49, 3, 2014-06, pàg. 1422–1434. DOI: 10.1007/s12035-013-8620-6. ISSN: 1559-1182. PMC: 4012154. PMID: 24395130.
  10. Mosser, Coralie-Anne; Baptista, Sofia; Arnoux, Isabelle; Audinat, Etienne «Microglia in CNS development: Shaping the brain for the future». Progress in Neurobiology, 149-150, 2017-02, pàg. 1–20. DOI: 10.1016/j.pneurobio.2017.01.002. ISSN: 1873-5118. PMID: 28143732.
  11. Hong, Soyon; Dissing-Olesen, Lasse; Stevens, Beth «New insights on the role of microglia in synaptic pruning in health and disease». Current Opinion in Neurobiology, 36, 2016-02, pàg. 128–134. DOI: 10.1016/j.conb.2015.12.004. ISSN: 1873-6882. PMC: 5479435. PMID: 26745839.
  12. Mukhara, Deepika; Oh, Unsong; Neigh, Gretchen N. «Neuroinflammation». Handbook of Clinical Neurology, 175, 2020, pàg. 235–259. DOI: 10.1016/B978-0-444-64123-6.00017-5. ISSN: 0072-9752. PMID: 33008528.
  13. Colonna, Marco; Butovsky, Oleg «Microglia Function in the Central Nervous System During Health and Neurodegeneration». Annual Review of Immunology, 35, 26-04-2017, pàg. 441–468. DOI: 10.1146/annurev-immunol-051116-052358. ISSN: 1545-3278. PMC: 8167938. PMID: 28226226.
  14. Shabab, Tara; Khanabdali, Ramin; Moghadamtousi, Soheil Zorofchian; Kadir, Habsah Abdul; Mohan, Gokula «Neuroinflammation pathways: a general review». The International Journal of Neuroscience, 127, 7, 2017-07, pàg. 624–633. DOI: 10.1080/00207454.2016.1212854. ISSN: 1563-5279. PMID: 27412492.
  15. Yan, Zhaoqi; Gibson, Sara A.; Buckley, Jessica A.; Qin, Hongwei; Benveniste, Etty N. «Role of the JAK/STAT signaling pathway in regulation of innate immunity in neuroinflammatory diseases». Clinical Immunology (Orlando, Fla.), 189, 2018-04, pàg. 4–13. DOI: 10.1016/j.clim.2016.09.014. ISSN: 1521-7035. PMC: 5573639. PMID: 27713030.
  16. Pulido-Salgado, Marta; Vidal-Taboada, Jose M.; Saura, Josep «C/EBPβ and C/EBPδ transcription factors: Basic biology and roles in the CNS». Progress in Neurobiology, 132, 2015-09, pàg. 1–33. DOI: 10.1016/j.pneurobio.2015.06.003. ISSN: 1873-5118. PMID: 26143335.
  17. Yeh, Hana; Ikezu, Tsuneya «Transcriptional and Epigenetic Regulation of Microglia in Health and Disease». Trends in Molecular Medicine, 25, 2, 2019-02, pàg. 96–111. DOI: 10.1016/j.molmed.2018.11.004. ISSN: 1471-499X. PMC: 6377292. PMID: 30578089.
  18. Durkee, Caitlin A.; Araque, Alfonso «Diversity and Specificity of Astrocyte-neuron Communication». Neuroscience, 396, 01-01-2019, pàg. 73–78. DOI: 10.1016/j.neuroscience.2018.11.010. ISSN: 1873-7544. PMC: 6494094. PMID: 30458223.
  19. Andoh, Megumi; Koyama, Ryuta «Assessing Microglial Dynamics by Live Imaging». Frontiers in Immunology, 12, 2021, pàg. 617564. DOI: 10.3389/fimmu.2021.617564. ISSN: 1664-3224. PMC: 7982483. PMID: 33763064.
  20. Pocock, Jennifer M.; Kettenmann, Helmut «Neurotransmitter receptors on microglia». Trends in Neurosciences, 30, 10, 2007-10, pàg. 527–535. DOI: 10.1016/j.tins.2007.07.007. ISSN: 0166-2236. PMID: 17904651.
  21. Guttenplan, Kevin A.; Liddelow, Shane A. «Astrocytes and microglia: Models and tools». The Journal of Experimental Medicine, 216, 1, 07-01-2019, pàg. 71–83. DOI: 10.1084/jem.20180200. ISSN: 1540-9538. PMC: 6314517. PMID: 30541903.
  22. 22,0 22,1 Timmerman, Raissa; Burm, Saskia M.; Bajramovic, Jeffrey J. «An Overview of in vitro Methods to Study Microglia». Frontiers in Cellular Neuroscience, 12, 2018, pàg. 242. DOI: 10.3389/fncel.2018.00242. ISSN: 1662-5102. PMC: 6087748. PMID: 30127723.
  23. Giulian, D.; Baker, T. J. «Characterization of ameboid microglia isolated from developing mammalian brain». The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience, 6, 8, 1986-08, pàg. 2163–2178. ISSN: 0270-6474. PMC: 6568755. PMID: 3018187.
  24. Saura, Josep; Tusell, Josep Maria; Serratosa, Joan «High-yield isolation of murine microglia by mild trypsinization». Glia, 44, 3, 2003-12, pàg. 183–189. DOI: 10.1002/glia.10274. ISSN: 0894-1491. PMID: 14603460.
  25. Marek, Ryan; Caruso, Michael; Rostami, Abdolmohamad; Grinspan, Judith B.; Das Sarma, Jayasri «Magnetic cell sorting: a fast and effective method of concurrent isolation of high purity viable astrocytes and microglia from neonatal mouse brain tissue». Journal of Neuroscience Methods, 175, 1, 30-10-2008, pàg. 108–118. DOI: 10.1016/j.jneumeth.2008.08.016. ISSN: 0165-0270. PMID: 18786564.
  26. 26,0 26,1 Borgmann, Kathleen; Gendelman, Howard E.; Ghorpade, Anuja «Isolation and HIV-1 infection of primary human microglia from fetal and adult tissue». Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.), 304, 2005, pàg. 49–70. DOI: 10.1385/1-59259-907-9:049. ISSN: 1064-3745. PMID: 16061966.
  27. 27,0 27,1 Durafourt, Bryce A.; Moore, Craig S.; Blain, Manon; Antel, Jack P. «Isolating, culturing, and polarizing primary human adult and fetal microglia». Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.), 1041, 2013, pàg. 199–211. DOI: 10.1007/978-1-62703-520-0_19. ISSN: 1940-6029. PMID: 23813381.
  28. Agrawal, Ishan; Saxena, Shivanjali; Nair, Preethika; Jha, Deepak; Jha, Sushmita «Obtaining Human Microglia from Adult Human Brain Tissue». Journal of Visualized Experiments: JoVE, 162, 30-08-2020. DOI: 10.3791/61438. ISSN: 1940-087X. PMID: 32925895.
  29. de Groot, C. J.; Hulshof, S.; Hoozemans, J. J.; Veerhuis, R. «Establishment of microglial cell cultures derived from postmortem human adult brain tissue: immunophenotypical and functional characterization». Microscopy Research and Technique, 54, 1, 01-07-2001, pàg. 34–39. DOI: 10.1002/jemt.1118. ISSN: 1059-910X. PMID: 11526955.
  30. Blasi, E.; Mazzolla, R.; Barluzzi, R.; Mosci, P.; Bartoli, A. «Intracerebral transfer of an in vitro established microglial cell line: local induction of a protective state against lethal challenge with Candida albicans». Journal of Neuroimmunology, 32, 3, 1991-06, pàg. 249–257. DOI: 10.1016/0165-5728(91)90195-d. ISSN: 0165-5728. PMID: 2033118.
  31. Dello Russo, Cinzia; Cappoli, Natalia; Coletta, Isabella; Mezzogori, Daniele; Paciello, Fabiola «The human microglial HMC3 cell line: where do we stand? A systematic literature review». Journal of Neuroinflammation, 15, 1, 10-09-2018, pàg. 259. DOI: 10.1186/s12974-018-1288-0. ISSN: 1742-2094. PMC: 6131758. PMID: 30200996.
  32. Etemad, Samar; Zamin, Rasheeda Mohd; Ruitenberg, Marc J.; Filgueira, Luis «A novel in vitro human microglia model: characterization of human monocyte-derived microglia». Journal of Neuroscience Methods, 209, 1, 30-07-2012, pàg. 79–89. DOI: 10.1016/j.jneumeth.2012.05.025. ISSN: 1872-678X. PMID: 22659341.
  33. Ohgidani, Masahiro; Kato, Takahiro A.; Setoyama, Daiki; Sagata, Noriaki; Hashimoto, Ryota «Direct induction of ramified microglia-like cells from human monocytes: dynamic microglial dysfunction in Nasu-Hakola disease». Scientific Reports, 4, 14-05-2014, pàg. 4957. DOI: 10.1038/srep04957. ISSN: 2045-2322. PMC: 4019954. PMID: 24825127.
  34. Ryan, Katie J.; White, Charles C.; Patel, Kruti; Xu, Jishu; Olah, Marta «A human microglia-like cellular model for assessing the effects of neurodegenerative disease gene variants». Science Translational Medicine, 9, 421, 20-12-2017, pàg. eaai7635. DOI: 10.1126/scitranslmed.aai7635. ISSN: 1946-6242. PMC: 5945290. PMID: 29263232.

Bibliografia[modifica]

  • Texto y Atlas de Histología (tercera edición), Leslie P. Gartner, James L. Hiatt. 2008, McGraw Hill/Interamericana. ISBN 9789701066515

Enllaços externs[modifica]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Micròglia