Typen von Neuroglia
Neuroglia-Funktionen
Der Begriff Neuroglia bedeutet „Nervenkleber“, und diese Zellen wurden ursprünglich als strukturelle Stützen für Neuronen angesehen. Dies wird immer noch für plausibel gehalten, aber andere Funktionen der Neuroglia sind inzwischen allgemein anerkannt. Oligodendrozyten und Schwann-Zellen bilden die Myelinscheide um neuronale Axone. Irgendein Bestandteil der Axonoberfläche stimuliert die Proliferation der Schwann-Zellen; die Art des Axons bestimmt, ob es eine lockere oder dichte Myelinisierung des Axons gibt. Bei der dichten Myelinisierung wickelt sich eine Gliazelle wie ein zusammengerolltes Blatt um ein Stück Axon, bis die Faser von mehreren Schichten bedeckt ist. Zwischen den Segmenten der Myelinumhüllung befinden sich freiliegende Abschnitte, die Ranvier-Knoten, die für die Übertragung von Nervenimpulsen wichtig sind. Myelinisierte Nervenfasern kommen nur bei Wirbeltieren vor, was Biologen zu dem Schluss veranlasst, dass sie eine Anpassung an die Übertragung über relativ große Entfernungen darstellen.
Eine weitere klar definierte Rolle der Neurogliazellen ist die Reparatur des zentralen Nervensystems nach einer Verletzung. Astrozyten teilen sich nach einer Verletzung des Nervensystems und besetzen die von verletzten Neuronen hinterlassenen Räume. Die Rolle der Oligodendrozyten nach einer Verletzung ist unklar, aber sie können sich vermehren und Myelinscheiden bilden.
Wenn Neuronen des peripheren Nervensystems durchtrennt werden, durchlaufen sie einen Prozess der Degeneration, gefolgt von einer Regeneration; die Fasern regenerieren sich so, dass sie an ihre ursprünglichen Zielorte zurückkehren. Schwann-Zellen, die nach der Nervendegeneration zurückbleiben, bestimmen offenbar den Weg. Diese Wegewahl wird während der Entwicklung des Zentralnervensystems auch von Astrozyten übernommen. In der sich entwickelnden Großhirnrinde und im Kleinhirn von Primaten projizieren Astrozyten lange Fortsätze an bestimmte Orte, und die Neuronen wandern entlang dieser Fortsätze, um an ihre endgültigen Standorte zu gelangen. Somit wird die neuronale Organisation bis zu einem gewissen Grad von den Neuroglia bewirkt.
Astrozyten verfügen vermutlich auch über hochaffine Aufnahmesysteme für Neurotransmitter wie Glutamat und Gamma-Aminobuttersäure (GABA). Diese Funktion ist wichtig für die Modulation der synaptischen Übertragung. Aufnahmesysteme neigen dazu, die Wirkung von Neurotransmittern an den Synapsen zu beenden, und können auch als Speichersysteme für Neurotransmitter dienen, wenn diese benötigt werden. Wenn z. B. motorische Nerven durchtrennt werden, degenerieren die Nervenendigungen und ihre ursprünglichen Plätze werden von Schwann-Zellen besetzt. Die Synthese von Neurotransmittern durch Neuronen erfordert offenbar auch die Anwesenheit von Neurogliazellen in der Nähe.
Schließlich besteht die Umgebung der Neuronen im Gehirn aus einem Netz von sehr engen extrazellulären Spalten. 1907 schlug der italienische Biologe Emilio Lugaro vor, dass Neurogliazellen Stoffe mit der extrazellulären Flüssigkeit austauschen und auf diese Weise die neuronale Umgebung kontrollieren. Seither hat sich gezeigt, dass Glukose, Aminosäuren und Ionen – die alle die neuronale Funktion beeinflussen – zwischen dem extrazellulären Raum und den Neurogliazellen ausgetauscht werden. Nach hoher neuronaler Aktivität können die Neurogliazellen beispielsweise Kaliumionen aufnehmen und räumlich puffern und so die normale neuronale Funktion aufrechterhalten.