При изучении структуры нервных волокон Т.Шванном были описаны клетки, отнесенные к глиальнм элементам периферической нервной системы. Они имеют нейроэктодермальное происхождение и формируются так же, как и структуры периферической нервной системы, в области гребешка - образования, расположенного в месте схождения нервных валиков на стадии нейруляции. В опытах с культурой чувствительных ганглиев показано, что шванновские клетки на начальном этапе созревания представляют собой небольшие веретенообразные клетки, обладающие способностью к активному движению за счет псевдоподий. Они перемещаются вдоль растущего аксона, прикрепляясь к нему - начинается процесс миелинизации. В результате этого изменяется геометрия шванновской клетки, она вытягивается, протоплазма и ядро смещаются к периферии. Описание процесса миелинизации периферических волокон дано в разделе 2.

Микроглия

Микроглиоциты - клетки мезенхимального происхождения впервые были подробно изучены Hortega в 30-х годах ХХ века и часто называются его именем. Микроглия эмбрионально связана с мягкими мозговыми оболочками и сосудами и, «по-видимому, без капилляров и нейронов не существует» (А.Л.Микеладзе, Э.И.Дзамоева, 1965). На ранней стадии развития микроглиоциты относят к блуждающим клеткам. Они мигрируют вдоль нервных волокон и кровеносных сосудов. Вначале микроглиоциты имеют округлую форму, в период миграции выпускают псевдоподии, а по окончании рассеивания в нервной системе приобретают вид многоотросчатых (мохнатых) клеток (рис.1).

Рис.1

• - затылочная кора
• - верхние бугры четверохолмия
• 3, 4, 5, 8 - спинной мозг
• 6. -ядро Эдингер-Вестфаля
• - гипоталамус (вентролатеральное ядро)
• 9. - центральное серое вещество
• 10 - зрительный бугор

Форма тела зрелых клеток разнообразна - треугольная, веретенообразная, шаровидная. От тела клетки отходят 2-5 отростков, которые обильно ветвятся и имеют многочисленные мелкие выросты - шипики, количество последних увеличивается по мере удаления от клеточного тела. Несмотря на название, тела микроглиоцитов могут достигать у человека размера 50-70 мкм (в коре головного мозга). Размеры клеток в разных структурах головного мозга существенно разнятся. Так, в коре мозга наряду с крупными клетками нижних слоёв, находят мелкие (размером 5-10 мкм) микроглиоциты в поверхностных слоях. Самые мелкие из них располагаются в молекулярном слое. В толще коры микроглиоциты распределены неравномерно - наибольшее их количество описано в средних (4 и 5) слоях. Обнаружено различие в распространённости клеток микроглии в пределах зрительной и моторной коры. В подкорковых ядрах структура микроглицитов упрощена. Здесь клетки меньше в объёме и не имеют выраженного разветвления отростков. То же самое можно наблюдать в вегетативных ганглиях, варолиевом мосту, спинном мозге и других структурах. Микроглиоциты, как правило. расположены рассеянно в пределах нервной ткани, однако часто они плотно окружают мелкие сосуды и капилляры, могут выступать как клетки-сателлиты вокруг крупных пирамидных нейронов. Особенностью топографического расположения микроглиоцитов является их изолированное положение - отростки клеток не пересекаются и не анастомозируют: каждая клетка занимает свою «ячейку», контактируя с соседними нервными, глиальными клетками и кровеносными сосудами.

В функциональном отношении микроглия является представителем ретикуло-эндотелиальной системы с вытекающими из этого функциями фагоцитоза, участия в организации иммунных ответов в ЦНС. Микроглиоциты весьма чувствительны к повреждающим воздействиям, проявляя активную пролиферацию в месте повреждения, часто образуя конгломераты, так называемые «зернистые шары».

Шваннома (невринома) - это доброкачественное образование, возникающее из клеток миелиновой оболочки нерва. Невриномы могут располагаться на любых нервах организма человека, но «излюбленная» их локализация - слуховой нерв.

Клиническая анатомия

Нейроны, важнейшие составляющие нервной системы, состоят из следующих структур: тела, ядра клетки и отростков. Длинный отросток, отвечающий за транспорт веществ и движение нервного импульса к другим клеткам, называется аксоном. Шванновские клетки входят в состав миелиновой оболочки, покрывающей аксоны (в периферической нервной системе). Они выполняют функцию изоляторов, препятствуя рассеиванию импульса, и обеспечивают его быстрое проведение. Шванновские клетки относятся к клеткам нейроглии.

Интересный факт о шванновских клетках.
Шванновские клетки (иначе леммоциты), отвечающие за продукцию миелина, обладают огромным потенциалом. Согласно недавним исследованиям британских ученых, эти клетки могут «возвращаться» в молодость. Был найден белок, дающий обратный ход биологическим часам леммоцитов. Исследователи надеются, что это открытие поможет им в лечении тяжелого заболевания - рассеянного склероза.

Основные функции олигодендроглии:

• миелинизация аксонов в нервной системе
• трофическая функция по отношению к нервным клеткам (питание нервного волокна)
• структурная функция
• защитная функция

Миелин - это белое вещество с высоким содержанием липидов. Именно белый цвет миелина определяет цвет миелинизированных нейронов - отсюда и название белого вещества мозга.

Шванновские клетки отличаются от олигодендроцитов тем, что способствуют регенерации зрелых или поврежденных аксонов. В ЦНС регенерация невозможна, откуда и пошло выражение, что нервные клетки не восстанавливаются - в центральной нервной системе дело обстоит действительно так.

Миелин периферической нервной системы.
Шванновские клетки. Строение.

Шваннома - доброкачественная опухоль, которая характеризуется медленным ростом. Макроскопически выглядит, как округлый, плотный узел с неровной поверхностью. На разрезе ткань опухоли имеет светло- серый цвет с вкраплениями бурого или бежевато-охряного. Невриномы, как правило, не склонны к инфильтрации окружающих тканей, но могут их сдавливать.

Шваннома (неврома, невринома, неврилеммома) - доброкачественное опухолевое образование, которое произрастает из шванновской оболочки периферических нервов. В редких случаях, заболевание может иметь злокачественный характер.

Чаще всего, невриномы берут свое развитие из клеток оболочки слухового нерва (преддверно-улиткового). Второе место по частоте занимает шваннома тройничного нерва.

Вестибулярные шванномы не прорастают нормальную ткань, не склонны к инфильтрации, но могут оказывать давление на мозжечок и лицевой нерв, по мере своего роста.

Шванномы могут поражать любые черепные и спинномозговые нервы, кроме обонятельного и зрительного, оболочка которых состоит из олигодендроцитов, а не из шванновских клеток. Невриномы имеют доброкачественный характер и благоприятный прогноз, они не инфильтруют близлежащие ткани. Растущая шваннома опасна не метастазами, а компрессивным давлением на важнейшие структуры мозга. Например, опухоль преддверно-улиткового нерва может давить на лицевой нерв, варолиев мост и мозжечок, вызывая соответствующую неврологическую симптоматику.

Некоторые шванномы могут представлять трудность для удаления. Классическим примером может служить опухоль слухового нерва. Такие образования хорошо лечатся при раннем обнаружении. Тем не менее, специалисты в области нейрохирургии сообщают, что в случае прогрессирования вестибулярной невриномы, может наступить глухота (либо значительное понижение слуха), а также паралич лицевого нерва.

Причины возникновения опухоли

Как в случае со многими опухолями центральной и периферической нервной системы, достоверные причины возникновения невром неизвестны. Часто заболевание на ранних стадиях протекает бессимптомно, что затрудняет его диагностику. Индикатором проблем в организме часто бывают болевые ощущения, но клинические проявления на раннем этапе своего развития имеют только невромы, располагающиеся близко к поверхности тела.

Симптомы

Шванномы могут иметь абсолютно бессимптомное течение. Иногда заболевание проявляет себя неврологическими нарушениями.

Методы диагностики

• Магнитно-резонансная томография (МРТ)
• Ультразвуковое исследование
• Биопсия опухоли
• Рентгеновское исследование не может показать неврому, так как она не проявляется на снимке. Но с помощью него можно узнать, участвует ли костная ткань в опухолевом процессе.

Какие прогнозы у этого заболевания?

Неврома (шваннома) имеет доброкачественный характер, медленно растет, успешно лечится на ранней стадии. Поэтому прогноз - благоприятный, после удаления абсолютное большинство опухолей не вырастает снова. Встречаются и злокачественные шванномы, но это, скорее, является исключением из правил.

Эффективное лечение шванном

Если размер опухоли не превышает 30 миллиметров, то одним из самых эффективных методов лечения является стереотаксическая радиохирургия. Самой прогрессивной радиохирургической установкой считается устройство «Кибер-нож». Согласно медицинской статистике, этот метод лечения характеризуется высокими показателями положительных результатов. Кроме того, «Кибер-нож» незаменим в случаях, когда опухоль находится в труднодоступном для оперативного доступа месте (шваннома слухового нерва).

Возможно, нервные отростки удастся восстановить

Илья Хель, Hi-News, по материалам University of Wisconsin–Madison: Study finds a key to nerve regeneration

Ученые из Университета Висконсин-Мэдисон обнаружили переключатель, который перенаправляет вспомогательные клетки в периферическую нервную систему в режим «ремонта» и помогает восстанавливать поврежденные аксоны. Аксоны – это длинные волокна нейронов, которые передают нервные импульсы. Периферическая нервная система, сигнальная сеть за пределами головного и спинного мозга, имеет некоторую способность восстанавливать поврежденные аксоны, но этот ремонт проходит медленно и зачастую безрезультатно.

Новое исследование предлагает тактику, которая могла бы запустить или ускорить этот естественный механизм восстановления и помочь, например, в лечении после физических травм, говорит Джон Сварен, профессор компаративных бионаук в Школе ветеринарной медицины Университета Висконсин-Мэдисон. Эти результаты могут быть также полезны для лечения генетических аномалий вроде болезни Шарко-Мари-Тута или повреждений нерва от диабета.

Шванновские клетки (леммоциты) создают изолирующую миелиновую оболочку, которая ускоряет передачу нервных импульсов. В режиме восстановления леммоциты создают «ремонтную бригаду», которая добавляет стимуляцию отрастания нерва к обычной работе изоляции. Сварен, старший автор работы, опубликованной 30 августа в Journal of Neuroscience (Epigenomic Regulation of Schwann Cell Reprogramming in Peripheral Nerve Injury – ВМ), изучал, как леммоциты, обнимающие аксоны в периферической нервной системе, преобразуются и начинают играть более активную и «умную» роль после повреждения.

Сварен и его аспирант Джозеф Ма сравнили активацию генов в шванновских клетках у мышей с неповрежденными или вырезанными аксонами. «Мы увидели набор скрытых генов, которые становятся активны, но только после травмы», говорит Сварен, «и они начинают программу, которая помещает леммоциты в режим восстановления, в котором они выполняют несколько видов работы, необходимых для отрастания аксона».

В этом режиме починке, но не в обычном, шванновские клетки начинают убираться по дому, помогая растворять миелин, который необходим для правильного функционирования, но по иронии судьбы мешает регенерации после травмы. «Если вы пригласите шванновские клетки на вечеринку, – говорит Сварен, – они начнут убирать бутылки и мыть посуду, пока все не уйдут».

Эта зачистка должна происходить в течение нескольких дней после повреждения, говорит Сварен. Шванновские клетки также выделяют сигналы, которые призывают кровяные клетки к помощи в очистке, намечают путь отращивания для аксона. Наконец, они возвращаются к роли изолятора, выращивая замену миелиновой оболочки на регенерированном аксоне.

Неожиданно было обнаружено, что переход леммоцитов в ремонтную форму не включал возврат к более примитивной форме, а скорее был основан на изменении в регуляции его генов.

«Почти все другие реакции нервной системы на травму, особенно в мозге, нуждаются в стволовых клетках, чтобы повторно отрастить клетки, но здесь нет никаких стволовых клеток», говорит Сварен. «Шванновские клетки перепрограммируют себя, чтобы запустить программу по ремонту травмы. Мы увидели в них активных игроков с двойной ролью по защите и регенерации аксона, и мы исследуем, какие факторы определяют начало и эффективность программы».

После того, как человеческий геном был расшифрован, эпигенетика – изучение регуляции генов – переместилась на передний план. Мы поняли, что гены не имеют особого значения, если их не включить, и эти генетические переключатели играют важнейшую роль в том, почему клетки кожи не похожи на клетки нервов, а нервные клетки работают не так, как клетки крови.

В эпигенетике, как и в остальной биологии, процессы зачастую регулируются балансом между сигналами «стоять» и «идти». В случае с переходом шванновских клеток, Сварен и Ма идентифицировали систему под названием PRC2, которая по сути заглушает ремонтную программу. «Этот путь сводится к переключателю «вкл/выкл», который обычно выключен», говорит Сварен, «и мы хотим узнать, как включить его, чтобы начать процесс восстановления».

Природа системы глушителей генов высшего уровня предложил препараты, которые могли бы убрать метку заглушки с интересующих генов; Сварен говорит, что определил фермент, который может «убрать с тормоза» и намеренно активировать программу ремонта в случае необходимости ответа на травму.

Даже если испытания лекарств будут проходить успешно, потребуются годы экспериментов, прежде чем эту систему испытают на людях. Кроме того, до конца непонятно, насколько хорошо может регенерировать аксон. Едва ли эта одна дорожка приведет к панацее, но они надеются, что она станет важной.

В конечном счете это исследование могло бы открыть новую дверь к регенерации хотя бы одного ключевого сектора нервной системы.

Исследователи из Института фундаментальной медицины Казанского федерального университета показали что введение клеток пуповинной крови может вызывать миграцию шванновских клеток, помогающих восстановить передачу сигналов между нервными клетками, нарушенную из-за повреждений спинного мозга. Статья опубликована в журнале Stem Cells International .

Авторы работы изучили фундаментальные механизмы нейропротективного действия генно-клеточной терапии при травме спинного мозга. По словам ученых, проблема заключается в том, что повреждение спинного мозга неизбежно приводит к гибели не только нейронов, но и глиальных клеток, являющихся важной составляющей нервной ткани. В частности, гибель олигодендроцитов приводит к разрушению миелиновых оболочек (демиелинизации) и нарушению проводимости нервного импульса в неповрежденных аксонах. На месте разрушенного миелина разрастается фиброзная ткань, которая не способна проводить нервные импульсы, что приводит к парезам и параличам. Однако шванновские клетки (относящиеся к периферийной нервной системе) после травмы спинного мозга способны мигрировать в область повреждения и участвовать в образовании миелина, тем самым заменяя функции олигодендроцитов.

«На миграцию шванновских клеток, помимо травмы спинного мозга, может повлиять клеточная и генно-клеточная терапия. В ходе исследования мы установили положительное влияние трансплантации мононуклеарных клеток пуповинной крови на миграционный потенциал шванновских клеток и сохранность периферического миелина в области травмы спинного мозга. Полученные результаты смогут послужить основой для создания генно-клеточного препарата для лечения не только травм спинного мозга, но и других демиелинизирующих заболеваний, таких как рассеянный склероз», - рассказал профессор КФУ, член-корреспондент Академии Наук Республики Татарстан, Альберт Ризванов.

Ранее ученые КФУ предложили использовать генно-клеточную терапию для лечения травм спинного мозга. Для этого в область повреждений спинного мозга при помощи мононуклеарных клеток пуповинной крови доставляют гены, усиливающие регенеративный потенциал клеток.

«В частности, в работе применяли гены VEGF (сосудистый эндотелиальный фактор роста) и GDNF (глиальный нейротрофический фактор), обладающие выраженными нейропротекторными (защитными) и нейротрофическими (поддерживающими, питающими) свойствами. Данные гены, а точнее белки, синтез которых они кодируют, способны защищать от повреждения нейроны и оказывать на них поддерживающее влияние. Таким образом, клетки пуповинной крови выступают и в качестве доставщиков терапевтических генов, и своего рода мини-биофабриками по производству рекомбинантных биологически активных белков в области травмы», - рассказала руководитель группы, Яна Мухамедшина.

Текст: Институт фундаментальной медицины КФУ