Role of glial cells in pathophysiology of demyelinating diseases of the nervous system

Abstract

Glial cells, such as oligodendrocytes, Schwann cells, NG2 glia, astrocytes, and microglia, play a major role in the homeostasis of the nervous system, including the myelin sheath maintenance. Enveloping myelin sheaths produced by oligodendrocytes and Schwann cells, provide a mechanical, isolating, and trophic support to the axons. Importantly, a disruption of a certain component or a dysregulation of a specific process may lead to the collapse and the loss of the myelin sheath, known as demyelination. Axonal demyelination is a pathological condition characteristic of different neurological diseases, such as multiple sclerosis, acute disseminated encephalomyelitis, Charcot-Marie- Toth disease, or Lyme neuroborreliosis. Since, demyelinating diseases are still more prevalent in the population, a suitable and effective treatment is crucial for the patients. However, treatment is not available, which results from an insufficient understanding of pathological mechanisms, low permeability through the blood-brain barrier, and a limited regenerative capacity of the nervous system. Therefore, further research in the field of demyelinating diseases is necessary. Key words: oligodendrocyte precursor cell, oligodendrocyte, Schwann cell, myelination, acute disseminated encephalomyelitis, multiple sclerosis,...

Gliové buňky, ku příkladu oligodendrocyty, Schwannovy buňky, NG2 glie, astrocyty a mikroglie hrajídůležitou roli v homeostáze nervového systému, včetně myelinového obalu. Myelinové obaly tvořené oligodendrocyty a Schwannovými buňkami zabezpečují mechanickou, izolační a trofickou podporu axonů. Navíc, poškození určitého stavebního prvku myelinu anebo narušení určitého procesu může vést ke zhroucení a ztrátě myelinového obalu, známého jak demyelinizace. Demyelinizace axonu je patofyziologický stav charakteristický pro mnoho onemocnění, například roztroušenou sklerózu, akutní diseminovanou encefalomyelitidu, Charcotův-Marieův-Toothův syndrom anebo limskou neuroboreliózu. Nakolik jsou demyelinizační onemocnění pořád více rozšířené v populaci, vhodná a efektivní léčba je pro pacienty rozhodující. Nicméně, tato léčba ale není dostupná pro každé demyelinizační onemocnění z důvodu nedostatečného porozumění patofyziologickým mechanismům, slabé prostupnosti hematoencefalické bariéry a limitované regenerační schopnosti nervové tkáně. Z těchto důvodů je další výzkum v oblasti demyelinizačních onemocněni je nevyhnutný. Klíčové slova: prekurzor oligodendrocytu, oligodendrocyt, Schwannova buňka, myelinizace, akutní diseminovaná encefalomyelitida, roztroušená skleróza, remyelinizace