Glial cells and their role in amyotrophic lateral sclerosis

Abstract

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS, also known as Lou Gehrig's disease) is a progressive neurodegenerative disorder. It affects upper and lower motor neurons in the brain motor cortex, the brain stem and the spinal cord, causing their death, which results in denervation of voluntary muscles. Progressive muscle weakness and atrophy throughout the entire body gradually leads to worsening of the ability to move, speak, chew, swallow and eventually breath. Ultimately it results in affected individual's death due to respiratory muscle failure. Although first identified in 1869, no cure for ALS has been yet found. While early studies focused mainly on the research of motor neurons themselves, the attention has shifted towards glial cells in the past two decades. Glial cells are essential for proper neuron functioning and survival and it appears that they play a major role in ALS progression. The goal of this thesis is to review and summarize findings on the role of glial cells in ALS over the last years, focusing on four specific types of glial cells, namely astrocytes, microglia, oligodendrocytes and NG2-glia. Key words: amyotrophic lateral sclerosis, ALS, motor neuron, glia, astrocyte, microglia, oligodendrocyte, NG2-glia

Amyotrofická laterální skleróza (ALS, též známá jako Lou Gehrigova choroba) je progresivní neurodegenerativní onemocnění. Postihuje horní i dolní motorické neurony v motorické kůře mozku, v mozkovém kmeni a míše a způsobuje jejich smrt, následkem čehož dochází k denervaci svalů. To v důsledku vede ke slabosti a svalové atrofii celého těla, postupně dochází ke ztrátě schopnosti pohybu, mluvení, žvýkání a polykání, a nakonec i dýchání, což má za následek úmrtí postiženého jedince. Přestože ALS byla popsána již v roce 1869, snahy o nalezení léku jsou zatím bezúspěšné. Zatímco dřívější studie se zaměřovaly přímo na motorické neurony, pozornost vědecké obce se během posledních let přesunula ke gliovým buňkám. Gliové buňky jsou nezbytné pro správné fungování a přežití neuronů a zřejmě hrají důležitou roli při vzniku a progresi ALS. Cílem této práce je shrnout poznatky o roli gliových buněk při ALS za poslední roky, se zaměřením na čtyři konkrétní typy glií, jmenovitě astrocyty, mikroglie, oligodendrocyty a NG2-glie. Klíčová slova: amyotrofická laterální skleróza, ALS, motorické neurony, gliové buňky, astrocyty, mikroglie, oligodendrocyty, NG2-glie