یاخته پشتیبان: سلول‌های حامی و محافظ یاخته‌های عصبی در سیستم عصبی مرکزی

یاخته‌های پشتیبان: قهرمانان گمنام مغز و نخاع

یاخته پشتیبان چیست؟

اگر سیستم عصبی مرکزی (مغز و نخاع) را یک شهر بسیار پیشرفته در نظر بگیریم، نورون‌ها مانند شهروندان فعال این شهر هستند که با یکدیگر صحبت می‌کنند و اطلاعات را جابه‌جا می‌کنند. اما یک شهر برای عملکرد درست به خدمات دیگری نیز نیاز دارد: برق‌رسانی، جمع‌آوری زباله، امنیت و ساخت جاده. یاخته‌های پشتیبان دقیقاً همین نقش‌های خدماتی را در سیستم عصبی بر عهده دارند. آن‌ها جمعیتی بیشتر از نورون‌ها دارند و از آن‌ها محافظت و پشتیبانی می‌کنند تا نورون‌ها بتوانند کار خود را به بهترین شکل انجام دهند.

انواع یاخته‌های پشتیبان در سیستم عصبی مرکزی

یاخته‌های پشتیبان در سیستم عصبی مرکزی به چند دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند که هر کدام وظایف خاص خود را دارند. درک این تقسیم‌بندی اولین قدم برای شناخت این دنیای پیچیده است.

آستروسیت‌ها: مادران چندکارهٔ سیستم عصبی

آستروسیت‌ها، به دلیل شکل ستاره‌ایشان، پرجمعیت‌ترین نوع یاخته‌ی پشتیبان هستند. آن‌ها مانند یک مادر دلسوز، مستقیماً به بدنه‌ی نورون‌ها می‌چسبند و خدمات ضروری ارائه می‌دهند. یکی از مهم‌ترین کارهای آن‌ها کنترل "محیط اطراف" نورون است. آن‌ها مواد شیمیایی سمی مانند پتاسیم اضافی را که پس از فعالیت نورون‌ها آزاد می‌شود، جذب می‌کنند تا محیط برای نورون‌ها ایمن بماند. همچنین، آن‌ها مواد غذایی را از رگ‌های خونی گرفته و به نورون‌ها می‌رسانند.

یک کار بسیار حیاتی دیگر آستروسیت‌ها، کمک به تشکیل سد خونی-مغزی¹¹ است. این سد یک دیواره‌ی محافظتی بسیار انتخابی است که مانند گمرک ورودی شهر مغز عمل می‌کند و فقط به مواد مورد نیاز اجازه‌ی ورود می‌دهد و از ورود مواد مضر و عوامل بیماری‌زا جلوگیری می‌کند.

مایکروگلیا: سربازان همیشه‌آمادهٔ مغز

مایکروگلیاها سربازان و نیروهای پاکسازی سیستم عصبی مرکزی هستند. برخلاف دیگر یاخته‌های پشتیبان که از لایه‌ی بیرونی جنین منشأ می‌گیرند، مایکروگلیاها از سیستم ایمنی بدن نشأت می‌گیرند. آن‌ها دائماً در حال گشت‌زنی در بافت عصبی هستند و با شاخک‌های خود محیط را برای یافتن هرگونه تهدید، مانند باکتری، ویروس یا سلول‌های مرده و آسیب‌دیده، بررسی می‌کنند.

وقته یک تهدید پیدا شود، مایکروگلیا به سرعت فعال می‌شود. آن‌ها به عامل مهاجم حمله کرده، آن را می‌بلعند و از بین می‌برند. این فرآیند "بیگانه‌خواری"¹² نام دارد. تصور کنید شما در حال قدم زدن در خیابان هستید و یک تکه کاغذ آشغال روی زمین می‌بینید؛ شما آن را برمی‌دارید و دور می‌اندازید. مایکروگلیاها دقیقاً همین کار را در مغز انجام می‌دهند تا محیطی تمیز و سالم حفظ شود.

الیگودندروسیت‌ها: شتاب‌دهنده‌های پیام‌های عصبی

سرعت در انتقال پیام‌های عصبی بسیار مهم است. نورون‌ها پیام‌ها را از طریق رشته‌های بلندی به نام آکسون¹³ ارسال می‌کنند. الیگودندروسیت‌ها با ایجاد یک پوشش عایق چرب به نام غلاف میلین به دور این آکسون‌ها، سرعت انتقال پیام را به شدت افزایش می‌دهند.

این کار دقیقاً شبیه به عایق‌کاری سیم‌های برق است. سیمی که عایق ندارد، ممکن است دچار نشت شود و سیگنال را به کندی منتقل کند. اما سیم عایق‌شده، سیگنال را سریع و کارآمد در طول مسیر هدایت می‌کند. یک الیگودندروسیت می‌تواند همزمان به چندین آکسون مختلف متصل شود و برای هر کدام بخشی از غلاف میلین را فراهم کند. رابطه‌ی بین تعداد لایه‌های میلین و سرعت انتقال را می‌توان به صورت ساده شده اینگونه نشان داد: $V \propto n$ که در آن V سرعت و n تعداد لایه‌های میلین است.

وقتی سیستم پشتیبانی دچار مشکل می‌شود

عملکرد صحیح یاخته‌های پشتیبان برای سلامت سیستم عصبی حیاتی است. هنگامی که این سلول‌ها دچار اختلال شوند، می‌توانند منجر به بیماری‌های جدی گردند. برای مثال، در بیماری ام‌اس¹⁴، سیستم ایمنی بدن به اشتباه به غلاف‌های میلین ساخته‌شده توسط الیگودندروسیت‌ها در سیستم عصبی مرکزی حمله می‌کند و آن‌ها را از بین می‌برد. این اتفاق مانند این است که عایق سیم‌های تلفن در یک شهر پاره شود و ارتباطات دچار اختلال و کندی شدید گردد. بیماران مبتلا به ام‌اس ممکن است مشکلاتی در راه رفتن، بینایی و تعادل خود تجربه کنند.

همچنین، فعالیت بیش از حد مایکروگلیا در برخی شرایط می‌تواند باعث التهاب شدید در مغز شود که با بیماری‌هایی مانند آلزایمر در ارتباط است. از سوی دیگر، اگر آستروسیت‌ها نتوانند محیط شیمیایی را به خوبی کنترل کنند، ممکن است نورون‌ها توسط مواد سمی از بین بروند.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

¹ یاخته پشتیبان (Neuroglia یا Glial Cells): سلول‌های غیرعصبی در سیستم عصبی که از نورون‌ها پشتیبانی، عایق‌بندی و محافظت می‌کنند.
² سیستم عصبی مرکزی (Central Nervous System - CNS): شامل مغز و نخاع می‌شود.
³ نورون (Neuron): سلول عصبی تخصص‌یافته برای انتقال اطلاعات از طریق سیگنال‌های الکتریکی و شیمیایی.
⁴ همئوستازی (Homeostasis): حفظ محیط داخلی پایدار و ثابت علیرغم تغییرات در شرایط خارجی.
⁵ آستروسیت (Astrocyte): ستاره‌ای‌شکل، متداول‌ترین نوع نوروگلیا با وظایف متعدد پشتیبانی.
⁶ مایکروگلیا (Microglia): یاخته‌های ایمنی ساکن در سیستم عصبی مرکزی.
⁷ الیگودندروسیت (Oligodendrocyte): یاخته‌ای که غلاف میلین را در اطراف آکسون‌های سیستم عصبی مرکزی می‌سازد.
⁸ میلین (Myelin): یک مادهٔ چربی که مانند عایق دور آکسون‌ها را می‌پوشاند و سرعت هدایت عصبی را افزایش می‌دهد.
⁹ اپندیم‌سل (Ependymal Cell): یاخته‌های پوششی که حفره‌های مغز و کانال مرکزی نخاع را می‌پوشانند.
¹⁰ مایع مغزی-نخاعی (Cerebrospinal Fluid - CSF): مایع شفافی که مغز و نخاع را در بر می‌گیرد و از آن‌ها محافظت می‌کند.
¹¹ سد خونی-مغزی (Blood-Brain Barrier - BBB): یک سد نیمه‌تراوا که مویرگ‌های مغز را پوشانده و ورود مواد را به مغز کنترل می‌کند.
¹² بیگانه‌خواری (Phagocytosis): فرآیند بلعیدن و هضم ذرات خارجی یا سلول‌های مرده توسط یک سلول.
¹³ آکسون (Axon): رشتهٔ بلند و باریک یک نورون که پیام‌های عصبی را از جسم سلولی دور می‌کند.
¹⁴ ام‌اس (Multiple Sclerosis - MS): یک بیماری خودایمنی که در آن سیستم ایمنی به غلاف میلین در سیستم عصبی مرکزی حمله می‌کند.
¹⁵ دندریت (Dendrite): extensionهای کوتاه و شاخه‌شدهٔ یک نورون که سیگنال‌ها را از نورون‌های دیگر دریافت می‌کنند.