Coordinator științific Student Prof. Univ. Dr. Mihaela Mehedinți Bianca Raluca Mitrea Galați, 2018 Cuprins Introducere Cap.1 Țesutul nervos –… [303278]

UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” GALAȚI

Facultatea de Medicină și Farmacie

Specializarea Medicină

LUCRARE HISTOLOGIE

ȚESUTUL NERVOS. CELULA GLIALĂ

Coordinator științific Student: [anonimizat]. Univ. Dr. Mihaela Mehedinți Bianca Raluca Mitrea

Galați, 2018

Cuprins

Introducere

Cap.1 [anonimizat]…………………………………………….…pag.3

Proprietățile țesutului nervos……………………………………………….pag.5

Componentele țesutului nervos……………………………………….……pag.5

Cap. 2 Celula Glială

2.1 Astrocitele…………………………………………………………………….pag.6

2.2 Oligodendrocitele………………………………………………………….…pag.9

2.3 Celulele Ependimare…………………………………………………………pag.9

2.4 Microglia………………………………………………………………………pag.11

2.5 Celula Schwann………………………………………………………………pag.13

2.6 Celulele Satelite………………………………………………………………pag.13

2.7 Marcheri imunohistochimici ai țesutului nervos…………………………..pag.15

Cap.3 Studiu de caz

3.1 Tumorile sistemului nervos………………………………………………….pag.16

3.2 Glioamele maligne……………………………………………………………pag.17

3.3 Concluzie…………………………………………………………………….. pag.20

Introducere

TESUTUL NERVOS

Rolul tesutului nervos in organism este determinat de proprietatile principale ale celulelor nervoase (neuronilor, neurocitelor) de a [anonimizat] a trece in stare excitabila, a genera si transmite impulsul nervos. Tesutul nervos (textus nervosus) [anonimizat].

Tesutul nervos este format din neuroni (neuronum), [anonimizat] (neuroglia); ea asigura existenta si realizarea functiei specifice a neuronilor, avind urmatoarele functii : [anonimizat], [anonimizat].

Capitolul 1

1.1 DEZVOLTAREA ȚESUTULUI NERVOS

Tesutul nervos se dezvolta dintr-o ingrosare dorsala a ectodermului, numita placa neurala. [anonimizat], iar intre ei se forrmeaza santul neural. Cordonii neurali se apropie si se contopesc. [anonimizat]-[anonimizat]. [anonimizat], situandu-[anonimizat]. Celulele crestei ganglionare migreaza in directie laterala si ventrala. Din regiunea craniana a crestei celulele participa la formarea nucleilor nervilor cranieni, o alta sursa de dezvoltare sunt placodele neurale. In regiunea torsului celulele crestei se divizeaza in doua torente de celule. Unul, superficial, se raspindeste in spatial dintre ectoderm si mezoderm si da nastere celulelor pigmentare ale pielii. [anonimizat], ce migreaza din somit. [anonimizat].

Schema dezvoltarii tubului neural la embrionul de pasare (dupa A. G. Cnorre).

A- stadial de placa neurala; B – inchiderea tubului neural; C — izolarea tubului neural si a placii ganglionare de ectoderm ; 1 – santul neural ; 2 – cordonii neurali ; 3 – ectodermul epidermal ; 4 – coarda ; 5 – mezodermul 6 – placa ganglionara ; 7 – tabul neural ; 8 – mezenchimul.

Placodele neurale se numesc ingrosarile ectodermului situate colateral de cap. La vertebratele superioare placodele nu sunt clar delimitate, insa migrarea celulelor din aceste ingrosari si participarea lor la formarea ganglionilor nervilor cranieni — perechile V, VII, IX si X sunt stabilite experimental.

Tubul neural in stadiile precoce de dezvoltare embrionara prezinta un neuroepiteliu anizomorf, alcatuit din celule ventriculare sau neuroepiteliale. Celulele ventriculare au o forma cilindrica. Prelungirile lor apicale marginesc lumenul tubului neural si sunt unite intre ele prin jonctiuni fisurale. Polul lor bazal contacteaza cu membrana limitanta subpiala. Pentru celulele ventriculare e caracteristica deplasarea ciclica a nucleilor: in premitoza nucleii se afla in profunzime, in timpul profazei se apropie de suprafata, cariocineza se savarseste in apropierea suprafetei ventriculare, nuclei celulelor fiice se deplaseaza iar in profunzime. In timpul embriogenezei activitatea proliferative a celulelor ventriculare scade si nu se observa dupa nastere.

Celulele ventriculare din punct de vedere morfologic sunt asemanatoare intre ele, dar nu sunt identice, conform capacitatii de diferentiere in diferite tipuri de celule ale tesutului nervos matur. O parte dintre ele dau nastere neurocitelor, alta – celulelor stelate : ependimocitelor, astrocitelor, oligodendroglitelor. In unele regiuni ale creierului, unde histogeneza are loc deosebit de inters, celulele ventriculare isi pierd forma cilindrica si capacitatea de migrare a nucleilor, insa pastreaza ritmul inalt de proliferare. Aceste celule se numesc neurogerminative (cambiale) subventriculare si extraventriculare. Ulterior ele dau nastere unor tipuri de neurocite si gliocite. Celulele sub- si extraventriculare dupa nastere mai persista un timp. Astfel, zona cambiala extraventriculara a cerebelului uman dispare spre a 20-a luna a ontogenezei postnatale.

Celulele gliale premature (glioblastele) spre deosebire de neurocitele tinere (neuroblaste), care isi pierd proprietatea de a se divide imediat dupa inceputul deplasaii din zonele germinative sub- si extraventriculare ale creierului, isi pastreaza ritmul inalt de proliferare dupa terminarea proceselor de migrare.

Pe masura diferentierii neuroblastului structura ultramicroscopica a nucleului si citoplasmei lui se modifica. In nucleu apar locuri de diferita densitate electronica in forma de granule si filamente. In citoplasma se evidentiaza multe canalicule si cisterne ale reticulului endoplasmatic, scade numarul ribozomilor liberi si al polizomilor, complexul Golgi atinge un nivel inalt de dezvoltare. Un caracter specific, ce marcheaza inceputul specializarii celulelor nervoase, este considerate aparitia in citoplasma a filamentelor subtiri – fascicule de neurofilamente si microtubuli. Numarul neurofilamentelor creste pe masura spec ializarii neuronilor. Pericarionul neuroblastului devine piriforrn, de la capatul lui ascutit se dezvolta axonul. Celelalte prelungiri – dendritele, se diferentiaza mai tirziu. Neuroblastele se transforma in celule nervoase mature – neuroni. Intre neuroni se stabilesc ionctiuni sinaptice.

Celulele macrogliei (ependimocitele, astrocitele si oligodendroglitele) se dezvolta din neuroectoderm, iar microglia are alta sursa de dezvoltare.

Implicații în patologie: defecte ale tubului neural

Închiderea defectuoasă a tubului neural este responsabilă de apariția unor malformații congenitale:

-spina bifida este cea mai frecventă malformație a tubului neural a nou născutului. Ea se poate manifesta ca un defect osos asimptomatic al coloanei vertebrale (spina bifida oculta), sau ca o malformație complexă, cu dezorganizarea și aplatizarea unui segment al măduvei spinării asociat cu hernierea meningelui (meningocel). Meningomielocelul asociază hernierii meningelui și hernierea țesutului nervos. Boala se manifestă prin disfuncții neurologice legate de anomalia structurală a măduvei, și prin infecții ce se extind din mediul extern prin pielea foarte subțire ce acoperă defectul osos.

-anencefalia este malformația cea mai severă, apărută prin defecte de închidere la nivelul regiunii anterioare. Această condiție nu este compatibilă cu viața, din cauza lipsei creierului, craniului și meningelui.

-craniorachischis este lipsa de închidere a întregului tub neural.

1.2. PROPRIETĂȚILE ȚESUTULUI NERVOS

Celulele țesutului nervos au trei proprietăți fundamentale, ceea ce le permite un răspuns rapid la stimuli:

-excitabilitatea, capacitatea de a răspunde la acțiunea unui excitant sau stimul prin generare de impulsuri sau influxuri

-conductibilitatea, transmiterea influxului nervos generat la celule efectoare, glandulare (determinând secreția) și musculare (determinând contracția), sau la alte celule nervoase, cu generare de noi impulsuri

-comunicarea intercelulară, aptitudinea de a transmite sau nu mesajul la o altă celulă nervoasă sau celulă efectoare prin intermediul unor contacte specializate, denumite sinapse.

1.3. COMPONENTELE ȚESUTULUI NERVOS

Elementele structurale principale ale țesutului nervos sunt reprezentate de:

-neuroni, celule specializate, alcătuite dintr-un corp celular și un număr variabil de prelungiri. Spațiul dintre neuronii din sistemul nervos central ocupat de prelungirile neuronale și de celulele gliale cu prelungirile lor se numește neuropil.

-celule gliale (nevroglii sau celule de susținere), elemente auxiliare ale țesutului nervos, care sunt în contact intim cu neuronii; ele nu au rol în transmiterea impulsului nervos, ci doar de izolator electric. Celulele gliale au rol esențial în funcția și supraviețuirea celulelor nervoase, asigurând protecția mecanică, schimburile metabolice dintre neuroni și sânge și secreția de mielină.

-microglii, macrofagele sistemului nervos central (SNC), cu originea în măduva osoasă

-celule stem, ce participă la dezvoltarea, reînnoirea permanentă și regenerarea țesutului nervos. Conform unor cercetări recente, ele ar putea fi o sursă promițătoare de noi celule nervoase pentru reparația țesutului nervos.

Toate aceste celule, împreună cu elemente ale țesutului conjunctivo-vascular participă la formarea:

– sistemului nervos central (SNC): creier și măduva spinării

– sistemului nervos periferic (SNP): nervii cranieni, nervii spinali și ganglionii nervoși

Capitolul 2

2. CELULA GLIALĂ

Sunt celulele de susținere ale țesutului nervos, în majoritate de origine neuroectodermică. Celulele gliale sunt mult mai numeroase decât neuronii, în creierul mamiferelor existând de 10 ori mai multe celule gliale decât neuroni.

Pe preparatele de rutină se vizualizează doar nucleii lor. Pentru a putea vizualiza forma întregii celule gliale se folosesc metode imunohistochimice sau impregnații metalice.

Rolul celulelor gliale este complex:

– rol nutritiv și de susținere pentru neuroni

– rol de barieră, prin care separă celulele nervoase de restul organismului

– rol de izolator electric pentru corpul și prelungirile neuronale și rol în neurotransmisie

– controlează compoziția lichidului extracelular, și asigură formarea și menținerea constantă a unui microclimat, în care neuronii își pot exercita funcțiile

– rol și în histogeneză/neurogeneză, prin direcționarea migrării neuronilor și producerea de molecule care vor influența creșterea axonilor și dendritelor

– rol în producerea tecii de mielină

– rol fagocitar, de distrugere a agenților patogeni și de îndepărtare a celulelor nervoase distruse.

Tipuri de celule gliale

Celulele gliale sunt diferite în SNC și SNP. Celulele gliale din SNC sunt:

– astrocitele, celulele care asigură suportul fizic și metabolic al neuronilor din SNC

– oligodendrocitele, celulele formatoare de mielină în SNC

– celulele ependimare, ce tapetează cavitățile ce conțin lichid cefalorahidian (LCR)

– microgliile, celulele fagocitare ale SNC.

– celulele Schwann , celule ce formează mielina nervilor periferici

– celulele satelite, celule de susținere în ganglionii spinali și vegetativi.

2.1. ASTROCITELE

Astrocitele reprezintă 20% din celulele gliale ale SNC. Sunt cele mai mari celule gliale, cu prelungiri numeroase și lungi dispuse radiar, ce se termină sub forma unor piciorușe (de exemplu pediculii vasculari). Citoplasma astrocitelor, relativ clară, conține un nucleu sferic, palid, localizat central, toate organitele, incluzii de glicogen și un citoschelet format din gliofilamente. Acestea sunt specifice pentru nevroglii, sunt bogate în proteină gliofibrilară acidă (GFAP) și reprezintă echivalentul filamentelor intermediare din alte celule.

Se deosebesc două tipuri de astrocite: astrocitele protoplasmatice și astrocitele fibroase.

Astrocitele protoplasmatice se găsesc în substanța cenușie a SNC. Au o citoplasmă granulară, abundentă și prezintă prelungiri celulare bogat ramificate, scurte și mai groase decât ale astrocitelor fibroase. Aceste prelungiri vin în contact cu neuronii, vasele de sânge și pia mater sau acoperă sinapsele (fig. 1).

Figura 1. Astrocit protoplasmatic.

Reprezentare schematică: 1 – corp celular cu nucleu, 2 – prelungiri celulare (modificat după Maillet, 1977); B. Imagine histologică.

Astrocitele fibroase, întâlnite în special în substanța albă a SNC, prezintă prelungiri mai puține, lungi, subțiri și netede, care se ramifică rar. Corpul celular este ceva mai mic, cu un nucleu cu cromatina mai densă. Citoplasma mai palidă, cu mai puține organite, prezintă gliofilamente, atât în corpul celular cât și în prelungiri, mai numeroase decât astrocitele protoplasmatice (fig. 2).

Figura 2. Astrocit fibros.

A. Reprezentare schematică: 1 – corp celular cu nucleu, 2 – prelungiri celulare (modificat după Maillet,

1977); B. Imagine histologică.

Rolul astrocitelor

Rol de barieră: prin prelungirile lor, astrocitele participă la realizarea unor bariere ce separă țesutul nervos de restul organismului. Acestea sunt:

-bariera hemato-encefalică ce intervine în schimburile dintre sânge și țesutul nervos. Este un sistem format de prelungirile celulelor gliale, numite pediculii vasculari sau piciorușe vasculare, care înconjoară complet, sub forma unui manșon, toate capilarele. Între membrana bazală a capilarelor și învelișul astrocitar se menține un mic spațiu (fig. 3). Astfel, componentele barierei hemato-encefalice sunt reprezentate de: manșonul realizat de piciorușele astrocitelor, membrana bazală și endoteliul capilar, cu spațiul dintre ele.

-glia limitans, barieră relativ impermeabilă care învelește întreg SNC. Apare sub forma unui înveliș realizat de către prelungirile celulelor gliale, aflate în contact direct cu celulele piei mater.

Figura 3. Bariera hemato-encefalică.

A. Reprezentare schematică: 1 – astrocit, 2 – capilar, 3 – prelungire astrocit, 4 – corp neuronal (modificat

după Welsch, 2003); B. Imagine histologică.

Rol în modularea transmisiei nervoase. Prelungirile astrocitare se insinuează printre neuroni, ajungând în contact intim cu pericarionul și prelungirile acestora, unde realizează un sistem de tip teacă în zonele lipsite de mielină (nodurile Ranvier, terminațiile axonale). Prezența acestei teci și la nivelul fantei sinaptice asigură o selecție a transmisiei nervoase, prin blocarea difuziunii neurotransmițătorilor, cu menținerea lor în fanta sinaptică, sau cu îndepărtarea excesului de neurotransmițători prin pinocitoză

Rol metabolic: astrocitele furnizează substanțele nutritive necesare neuronilor. Astrocitele pot depozita glicogen, ca sursă de energie, asigurând echilibrul metabolic al celulelor nervoase.

Rol de reglare a concentrației de ioni din spațiul extracelular: astrocitele mențin homeostazia la nivelul SNC, prin reglarea compoziției chimice și ionice a mediului extracelular cu ajutorul pompelor și transportorilor de ioni: captarea și îndepărtarea ionilor de K în exces (ce ar putea duce la o depolarizare nedorită), a neurotransmițătorilor (glutamat, GABA) difuzați din fanta sinaptică, precum și menținerea balanței de ioni de Ca în țesutul nervos.

Rol secretor: secretă un factor neurotrofic, GDNF (Glial cell – Derived Neurotrophic Factor), cu rol important în supraviețuirea și diferențierea neuronilor dopaminergici și a neuronilor motori, ca și în prevenirea apoptozei neuronale în cazul lezării axonilor. Produc și așa-numiții gliotransmițători, ce facilitează comunicarea dintre neuroni și alte celule gliale.

Intervin și în procese de reparație a țesutului nervos: în cazul unor leziuni neuronale ale SNC, astrocitele sunt capabile să fagociteze neuronii lezați și să formeze o cicatrice glială, în locul neuronilor care nu sunt capabili de regenerare.

Implicații în patologie

În cazul unor leziuni la nivelul SNC astrocitele pot interveni în elaborarea unui țesut cicatricial, care poate determina apariția periodică a unor crize epileptice.

Glioamele sunt tumori frecvente ale SNC, cu origine glială. După tipul de celulă glială interesată pot fi: astrocitoame, glioblastoame, ependimoame, oligodendroglioame, oligoastrocitoame etc. Simptomatologia este în funcție de localizarea acestor tumori: cele cu localizare la nivelul creierului pot cauza cefalee, greață, vărsături, convulsii datorită creșterii presiunii intracraniene; cele de la nivelul nervului optic pot duce la pierderea vederii; iar cele care afectează măduva spinării sunt însoțite de durere, slăbiciune și paralizii ale membrelor.

2.2. OLIGODENDROCITELE

Oligodendrocitele, cele mai numeroase celule gliale ale SNC (aproximativ 75%), se găsesc atât în substanța cenușie cât și în cea albă.

Deosebim oligodendrocite:

-mielinizante sau interfasciculare, dispuse în substanța albă, în jurul axonilor. Prin prelungirile lor formează teaca de mielină în sistemul nervos central, similar celulelor Schwann din nervii periferici, cu rol în izolarea electrică. Sunt celule mici, rotunde, cu citoplasmă întunecată, lipsită de gliofilamente. Prezintă prelungiri citoplasmatice ce se întind spre mai mulți axoni adiacenți, în jurul cărora formează segmente scurte de teacă de mielină (grosime de 1 mm). Exprimă proteina S100.

-non-mielinizante sau celule satelite, se găsesc în substanța cenușie, în jurul corpului celular al neuronului.

2.3. CELULE EPENDIMARE

Celulele ependimare (ependimocitele) sunt celule care își au originea în stratul intern al tubului neural și delimitează cavitățile umplute cu lichid cefalorahidian din SNC, ventriculii și canalul central al măduvei spinării. Se așează adiacent una alteia, realizând o dispoziție pseudoepitelială, similară unui epiteliu simplu cubic sau prismatic înalt. Între celule întâlnim joncțiuni de tip zonula adherens. Spre deosebire de epitelii, celulele ependimare nu se dispun pe o membrană bazală.

Sunt celule polarizate, având un pol apical și un pol bazal. La suprafața apicală prezintă un număr variabil de cili, cu rol în propulsarea lichidului cefalorahidian în interiorul ventriculilor. Tot aici se găsesc și microvilozități ce intervin în procese de absorbție și secreție a LCR (fig. 4).

Figura 4. Celula ependimară.

A. Reprezentare schematică: 1 – nucleu cu nucleol, 2 – RER, 3 – mitocondrie, 4 – aparat Golgi, 5 – REN,

6 – lizozom, 7 – microvilozitate, 8 – cil, 9 – rădăcina cilului (modificat după Maillet, 1977);

Imagine histologică.

E – celule ependimare cilindrice cu cili si microvili ce se prelungesc in V – ventriculi. Polul bazal al celulelor atinge N – neuropilul adiacent.

Polul bazal, cu numeroase invaginații, se îngustează treptat și se ramifică într-un strat subiacent format din prelungiri astrocitare, cu care stabilesc contacte.

De la nivelul polului bazal pornește și o prelungire citoplasmatică ce pătrunde pe distanțe variabile în țesutul nervos. În zonele mai înguste ale țesutului nervos, prelungirile pot ajunge pâna la pia mater. Se realizează astfel două membrane limitante: una internă, formată din corpul celulelor ependimare, cu rol de tapetare, și una externă, localizată sub pia mater, formată din fuzionarea expansiunilor celulare.

Citoplasma celulelor ependimare prezintă un număr mare de mitocondrii și filamente intermediare, iar nucleul, cu cromatina granulară, are formă de bastonaș și se dispune în treimea inferioară a celulelor (fig. 3)

În ventriculii cerebrali întâlnim celule ependimare speciale, ce participă la formarea epiteliului plexurilor coroide. Sunt celule transformate morfologic, legate între ele prin joncțiuni tip zonula occludens și care prezintă apical numeroase microvilozități caracteristice. Au rol de secreție a LCR și de transport al acestuia.

Tanicitele sunt celule ependimare de tip particular, care ar asigura circulația LCR spre celulele neurosecretoare din hipotalamus. Ele prezintă prelungiri bazale lungi, specializate, ce ajung până la nivelul hipotalamusului, unde vin în contact intim cu elementele vasculare și celulele neurosecretoare. Apical prezintă numai un cil.

Rolul celulelor ependimare este variat:

-controlează și reglează circulația LCR

-asigură schimburi între LCR și parenchim (tanicite)

-secretă hormoni, neuromediatori și alte molecule din LCR

-constituie o nișă pentru celulele stem ale SNC, situate într-un strat numit subependimar ce tapetează ventriculii cerebrali.

2.4. MICROGLIILE

Microgliile sunt celule mobile, cu rol fagocitar ce aparțin sistemului monocitar-macrofagic, provenind din celule stem din măduva osoasă. Prezente în număr mic la adult, 5-20% din nevrogliile SNC, sunt cele mai mici celule gliale ale sistemului nervos central. Se găsesc mai ales în substanța cenușie, dar și în cea albă, și se dispun în jurul vaselor sanguine, a neuronilor sau printre fibrele mielinice. Corpul celular este mic, dens și alungit, cu un nucleu alungit, dens și intens colorat, spre deosebire de nucleul rotund al altor celule gliale (fig. 5).

Figura 5. Microglie (modificat după Maillet, 1977).

1 – corp celular cu nucleu, 2 – prelungire celulară.

Prezintă prelungiri scurte și neregulate, acoperite de expansiuni mici, ce le dă un aspect spinos (ar fi echivalentul marginii în perie sau viloase specifice altor celule fagocitare). În citoplasmă găsim numeroși lizozomi, incluziuni și vezicule, cantități reduse de RER și elemente ale citoscheletului, filamente de actină, vimentină și microtubuli.

Deosebim:

-microglii în repaus, ce sunt celule cu corp mic și multe prelungiri

-microglii activate, celule cu prelungiri retractate și un corp celular ovoid, hipertrofiat. Activarea lor se face în cursul dezvoltării SNC, deoarece au rol în eliminarea reziduurilor, dar și în cazul unor procese inflamatorii, având rol în fagocitoză.

Rolul microgliilor:

-intervin în procesele reparatorii și bolile inflamatorii ale SNC: proliferează și devin active în caz de leziuni sau boli ale SNC

-fagocitează atât neuronii uzați sau degenerați, cât și resturile provenite din dezintegrarea mielinei, formând corpi granulo-grăsoși

-pot acționa și ca celule prezentatoare de antigen, secretând o serie de citokine imunoreglatoare

-secretă factorul de proliferare glială, un polipeptid care stimulează proliferarea astrocitelor și a oligodendrocitelor, în cursul gliogenezei, precum și pe parcursul formării cicatricilor gliale.

Microglia ( din atlas Junqueira, editia 13)

2.5. CELULELE SCHWANN

Sunt celule aplatizate (cilindrice), cu diametrul în jur de 1 µm. Sunt delimitate de o membrană celulară, acoperită înspre exterior de o membrană bazală. În citoplasmă conțin puține organite: mitocondrii, aparat Golgi, lizozomi, microtubuli, precum și un nucleu ovalar, dispus paralel cu axonul. Joncțiunea dintre două celule Schwann se face prin interdigitații, vizibile în cadrul fibrei nervoase, la nivelul strangulațiilor lui Ranvier.

Rolul celulelor Schwann:

-formează teaca de mielină din jurul axonului și, mai rar, din jurul dendritelor și, respectiv, teaca Schwann

-intervin în procesele de regenerare a fibrelor nervoase periferice.

2.6. CELULELE SATELITE

Celule satelite sunt celule cu origine și rol asemănător celulei Schwann, fără să producă însă mielină. Se dispun într-un strat continuu, în jurul neuronilor din ganglionii periferici, spinal și vegetativ, între pericarion și capsula acestora; de aceea se mai numesc și celule capsulare. Ele asigură izolarea electrică a pericarionului, și contribuie la schimburile metabolice dintre neuron și mediul adiacent (fig. 6).

Figura 6. Dispoziția celulelor satelite în jurul neuronilor (modificat după Poirier, 2002). 1 – celule satelite, 2 – neuron

Sunt celule gliale mai mici, aplatizate sau cuboidale cu citoplasmă redusă, bogată în vezicule de pinocitoză, și nucleu ovalar, bogat în cromatină. Corpul lor celular se află localizat în depresiuni ale suprafeței neuronilor ganglionari, ce trimit prelungiri digitiforme înspre celulele satelite. Prelungirile neuronale trebuie să pătrundă printre aceste celule pentru a putea realiza sinapse. Celulele satelite înconjoară atât pericarionul cât și segmentul inițial al axonului, locul lor fiind apoi preluat de celulele Schwann.

SCHEMĂ A CELULELOR GLIALE

(Atlas Junqueira, ediția 13)2.7. Marcheri imunohistochimici ai țesutului nervos

Celulele nervoase și gliale, normale și neoplazice, pot fi identificate și prin metode IHC cu ajutorul unor anticorpi orientați împotriva unor componente structurale ale acestora:

-anticorpi anti-NFPs (Neurofilament Proteins), neurofilamentele reprezentând conponentele majore ale citoscheletului celulelor nervoase, cu structură chimică diferită în pericarion față de prelungirile neuronale; sunt folosiți în diagnosticul tumorilor sistemului nervos central și periferic.

-anticorpi anti-proteina S100, proteină implicată în metabolismul intracelular al calciului. În țesutul nervos, este prezentă în melanocite, neuroni, celule Schwann. Anticorpii anti-proteina S100 sunt folosiți pentru diagnosticul tumorilor provenite din aceste celule, mai ales al melanomului (tumoare malignă a melanocitelor) și a tumorilor tecilor nervilor periferici (schwannoame).

-anticorpi anti-NSE (Neuron-Specific Enolase), o enzimă glicolitică prezentă în neuroni și celulele neuroendocrine; pot fi utilizați, împreună cu alți marcheri tumorali, în diagnosticul tumorilor cu origine nervoasă și neuroendocrină

-anticorpi anti-sinaptofizină, o glicoproteină prezentă în membrana veziculelor presinaptice; sunt marcheri utili în diagnosticul tumorilor de origine nervoasă și a tumorilor neuroendocrine

-anticorpi anti-GFAP (Glial Fibrillary Acidic Protein), constituent major al citoscheletului astrocitelor; sunt marcheri ai tumorilor cu origine în astrocite (astrocitoame), dar și ai altor tumori cu origine în alte celule gliale (oligodendroglii, celule ependimare)

-anticorpi anti-cromogranine, un grup de proteine din membrana granulelor neurosecretorii, prezente în celulele neuroendocrine și celulele nervoase. Este cel mai specific marcher al tumorilor neuroendocrine.

-anticorpi anti-EMA (Epithelial Membrane Antigen), glicoproteină specifică celulelor epiteliale; sunt marcheri utili în diagnosticul unor tumori nervoase (meningioame și ependimoame), demonstrând și caracterul epitelial al acestora.

Capitolul 3

STUDIU DE CAZ

3.1. TUMORILE SISTEMULUI NERVOS

Termenul de tumori primare ale sistemului nervos central (SNC) se referă la un grup heterogen de neoplazii caracterizate printr-o largă varietate de comportamente clinice și modalități evolutive, de la cele rapid letale (ex. glioblastom) la cele cu evoluție lentă sau potențial curabile (ex. astrocitom pilocitic, tumori germinale, meduloblastom)

EPIDEMIOLOGIE

Tumorile SNC reprezintă mai puțin de 5% din totalitatea cancerelor (tumorile cerebrale reprezintă 2% din toate neoplaziile), dar determină circa 2% din totalitatea deceselor prin cancere; la copii reprezintă al doilea cancer ca frecvență. Incidența este de 4-5 cazuri/100.000 locuitori/an), 80% fiind localizate la creier (dintre acestea, 50-60% sunt glioame difuze) și 20% la nivelul măduvei. Incidența totală anuală a neoplasmelor cerebrale primare este de 9.5 cazuri/100.000 de locuitori.

Tumorile intracraniene pot proveni, teoretic, din orice structură: creier, meninge, glandă hipofiză, craniu, eventual țesut embrionar rezidual. Sunt în relație cu vârsta, prezentând două vârfuri de frecvență, unul în perioada copilăriei și altul către vârstele de 50-70 ani.

ETIOLOGIE

Deși etiologia majorității tumorilor SNC este necunoscută, au fost identificați unii factori de risc implicați:

•sindroamele familiale tumorale: neurofibromatoza tip I (17q11) și tip II (22q12), boala von Hippel-Lindau (3p25-26), sindromul Turcot tip 1 (3p21, 7p22) sau tip 2 (5q21), sindromul Li-Fraumeni (17p13), scleroza tuberoasă (9q34, 16p13), sindromul carcinoamelor bazale nevoide (9q22.3)

•radiațiile ionizante

•infecția cu virusul uman al imunodeficienței (HIV)

Rolul altor factori, cum ar fi substanțele chimice edulcorante din băuturile sintetice sau telefoanele mobile, în etiologia glioamelor rămâne speculativ [5,6].

HISTOLOGIE

Spectrul tumorilor primare SNC include o mare varietate de tumori derivate din neuroectodermul primar, din elementele de suport și învelișurile cerebrale.

Sistemul de clasificare elaborat de către OMS în 1993 (și actualizat în anul 2000) este bazat pe histologie și gradul de malignitate, utilizând patru asemenea grade.

•Tumori gliale: astrocitoame low grade, astrocitoame anaplazice, glioblastoame

•Oligodendroglioame

•Ependimoame (< 2%)

•Meduloblastoame (la copil)

•Tumori primitive neuroectodermale (PNET)

•Tumori extra-axiale: meningioame

3.2.GLIOAMELE MALIGNE

EPIDEMIOLOGIE

Glioamele reprezintă 45-60% dintre toate tumorile SNC, având o incidență de 5-7 cazuri/100.000 locuitori/an. Se pot dezvolta la orice vârstă, incidența maximă încadrându-se între decadele V și VI de viață.

Circa 90% dintre glioamele maligne sunt localizate la nivelul emisferelor cerebrale (supratentorial), și 10% la nivelul cerebelului, bazei creierului, nervului optic (subtentorial) și al măduvei spinării.

HISTOLOGIE

Din celule gliale pot deriva tumori cu diverse caracteristici biologice. În categoria tumorilor „benigne” sunt clasificate craniofaringioamele, meningioamele și glioamele bine diferențiate. Tumorile gliale provin din astrocite sau oligodendrocite și prezintă grade foarte variabile de malignitate, care reflectă tranziția fluidă de la benign (grad I) la înalt malign (grad IV). Grading-ul histologic este bazat pe următoarele caracteristici microscopice: densitate tumorală, extensie celulară, grad de polimorfism nuclear, grad mitotic, proliferare endotelială, hemoragie și necroză tumorală.

Glioamele includ o mare varietate de tumori care prezintă trăsături morfologice și imunohistochimice ale celor cinci tipuri de celule ale liniei gliale cu originea în foița neuroectodermică (astrocite, oligodendrocite, celule ependimale, celule microgliale și nevroglie), caracterizate prin expresia proteinei acide gliale fibrilare (GFAP+).

Glioamele maligne (în special glioblastoamele) sunt considerate glioame difuze, fiind extrem de invazive în țesuturile din jur; celulele tumorale pot fi prezente uneori până la > 4 cm distanță de marginea macroscopică a tumorii. Glioamele multifocale sunt rareori întâlnite (5%). Metastazele extracraniene (hematogene / pe calea LCR) sunt foarte rare (< 1%). În subgrupul glioamelor maligne sunt incluse:

•glioblastomul multiform (grad OMS IV)

•astrocitomul naplazic ( OMS, grad III)

•oligoastrocitomul mixt anaplazic (grad OMS III)

•oligodendrogliomul anaplazic (grad OMS III)

DIAGNOSTIC

Simptomatologia tumorilor cerebrale variază în funcție de sediu, dimensiuni și agresivitate, putând fi prezente semne ale unei leziuni localizate (deficite senzitive, motorii sau mixte) sau ale sindromului de hipertensiune intracraniană (HIC).

Examenele CT și IRM identifică astrocitoamele ca leziuni primare în substanța albă. Astrocitoamele high grade (grad III și IV) captează obișnuit substanța de contrast și se asociază cu edem focal; ocazional, glioamele anaplazice nu sunt accentuate la IRM.

Mai exact, examenul CT cerebral evidențiază o leziune hipodensă cu priză de contrast adesea neregulată. Frecvent leziunea este înconjurată de edem. Fixarea substanței de contrast este direct proporțională cu gradul de neovascularizație.

Iar, examenul IRM este superior, permițând definirea limitelor tumorii.

RMN cerebral: glioblastom occipital stang

PROGNOSTIC

Factorii prognostici mai importanți în glioame sunt:

•gradul histologic de malignitate

•vârsta pacientului (gradul de diferențiere scade direct proporțional cu vârsta)

•starea generală la momentul diagnosticului

50% dintre toate glioamele astrocitice sunt glioblastoame, tumori care prezintă cel mai nefavorabil prognostic (supraviețuire mediană 9-15 luni). Prezența necrozei are un impact predictiv decisiv, în timp ce glioamele de grad redus, cu o componentă oligodendroglială > 50% prezintă un prognostic ceva mai favorabil (supraviețuire mediană 2-4 ani). Datorită caracterului infiltrativ, rezecția chirurgicală singură nu este suficientă pentru a vindeca pacienții, însă tumorile sunt rezistente la radioterapie și chimioterapie.

Analiza statusului de metilare a enzimei 6-metil-guanidin-ADN-metiltransferaza (MGMT) este un marker predictiv pentru beneficiul chimioterapiei cu temozolomid (Temodal®). Pacienții cu status metilat al MGMT tratați cu temozolomid prezintă un avantaj de supraviețuire de 9 luni comparativ cu cei cu status nemetilat al MGMT (supraviețuire mediană 21.7 vs. 12.7 luni.

TRATAMENT

Tratamentul este multimodal și include: tratamentul chirurgical, radioterapia și chimioterapia.

Tratamentul chirurgical este de primă intenție. Când contăm postoperator pe o calitate satisfăcătoare a vieții și o supraviețuire de cel puțin trei luni, se va tenta o rezecție radicală. În cazul tulburărilor neurologice grave ce nu se vor ameliora postoperator sau la bătrâni, se va efectua o biopsie în scop diagnostic. Reintervenția pentru recidivă este justificată în condițiile unei stări clinice satisfăcătoare.

Radioterapia. Majoritatea protocoalelor recomandă administrarea unei doze de 50-60 Gray fracționată pe durata a șase săptămâni. Ȋn ultimul timp se preferǎ efectuarea radioterapiei focale (conformaționale) a patului tumoral și a creierului din imediata vecinǎtate ȋn locul iradierii ȋntregului creier („whole-brain”), pentru a reduce la minim efectele secundare. Tratamentul prelungește supraviețuirea medie cu 50-100%, adică în jur de șase luni. În cazuri de recidivă tumorală, radioterapia interstițială cu Iod 125 este eficientă.

Chimioterapia. Cei mai eficienți agenți chimioterapeutici sunt nitrozoureele. Procentul de răspuns terapeutic este de aproximativ 50%, cu ameliorarea stării clinice sau stabilizarea stării generale cu o durată de șase-nouă luni. Un agent alchilant relativ recent introdus, temozolomida, are un efect favorabil ȋn prelungirea supraviețuirii și a calitǎții vieții la pacienții cu glioblastom și astrocitom anaplazic și este relativ bine tolerat.

Ținȃnd cont de datele menționate, schema actualǎ de tratament standard a glioamelor maligne constǎ ȋn: exereza chirurgicalǎ, cȃt mai largǎ, urmatǎ de radioterapie convenționalǎ (50-60 Gray) și administrare oralǎ de temozolomid, minim 6 cicluri.

REZULTATE

Prognosticul neoplaziilor cerebrale primitive rămâne invariabil nefavorabil, fie pe termen scurt pentru unele tipuri tumorale, fie pe termen mai lung pentru altele.

Tumorile maligne cerebrale ale adultului reprezintă un grup de tumori dificil de tratat, cu o speranță de viață medie de 10-12 luni. Pacienții diagnosticați cu glioblastoame multiforme (GBM), cea mai letală neoplazie (gradul IV în clasificarea OMS) prezintă supraviețuire mediană de la 8 la 12 luni. Pacienții cu astrocitom anaplazic (AA) (gradul III în clasificarea OMS) prezintă un prognostic mai bun, dar speranța medie de viață actuală este de 24-36 luni. Odată ce aceste tumori recidivează, supraviețuirea fără boală este redusă la 6-8 luni pentru GBM și la 12-16 luni pentru AA, iar supraviețuirea medie este 4 luni pentru ambele, în ciuda tratamentelor actuale. Oligodendroglioamele de grad OMS II prezintă o supraviețuire mediană de la 9.8 la 16.7 luni, iar cele de grad OMS III de 3.9 luni.

Chirurgia singură este capabilă să obțină o supraviețuire mai lungă (supraviețuire medie de 3-4 luni pentru toate tipurile de tumori); RT poate prelungi supraviețuirea cu 3-4 luni, în timp ce asocierea CHT cu nitrozuree la cele două modalități convenționale prelungește supraviețuirea medie la 12 luni.

La sfârșitul primului an, circa 20% din pacienții cu glioame maligne rămân în viață, iar după 2 ani, numai 10%.

URMĂRIRE

Urmărirea este adaptată necesităților pacienților. Deoarece vindecarea nu poate fi obținută, urmărirea regulată la intervale fixe nu este rezonabilă.

Urmărirea pacienților va consta din evaluarea clinică cu atenție particulară la funcțiile neurologice, convulsii, simptomele echivalente convulsiilor și consumul de corticosteroizi. Consumul de corticosteroizi trebuie întrerupt cât mai curând posibil. Evenimentele venoase trombotice survin frecvent la pacienții cu tumori nerezecabile sau recidivate.

Testestele de laborator nu sunt indicate decât în cazul când pacienții primesc chimioterapie (hemoleucograma) sau medicație anticonvulsivantă ( sânge, testele hepatice).

3.3. CONCLUZIE

Până nu demult se credea că celulele gliale au doar un rol de susținere și de izolare a neuronilor. Potrivit lui Maurizio De Pittà de la Schools of Physics and Astronomy and Electrical Engineering din cadrul Universității Tel Aviv, unul dintre autorii articolului apărut în revista online „PLoS Computational Biology”, celulele gliale fac însă mai mult de atât: ele desfășoară la nivel cerebral și o funcție de supervizare, reglând sinapsele.

„Celulele gliale controlează transferul de informații între neuroni, influențând elaborarea informațiilor și învățarea”, a explicat cercetătorul.

În baza datelor obținute în cadrul unor studii precedente, De Pittà, alături de colegul Eshel Ben-Jacob, dar și de Vladislav Volman, de la Salk Institute din cadrul Universității California din San Diego, și de Hugues Berry, de la Universitatea Lyon, a dezvoltat primul model computațional al influenței pe care celulele gliei o au asupra transferului de informații prin intermediul sinapselor.

Mesajele sunt create în neuroni care, după cum se știe, utilizează sinapsele pentru a le transmite mai departe altor neuroni; sunt însă celulele gliale cele care joacă rolul de moderator capabil să le selecteze pe cele care trebuie efectiv transmise și în ce moment. După caz, în funcție de necesități, ele stimulează transferul de informații sau îl inhibă, atunci când sinapsele tind să devină hiperative.

Potrivit neurocercetătorilor, rezultatele acestui studiu ar putea avea implicații importante pentru o gamă largă de dereglări și boli ale creierului, având în vedere că aproape toate bolile degenerative implică și celulele gliale: în cazul epilepsiei, de exemplu, hiperactivitatea neuronilor într-o anumită zonă a creierului se propagă și în altele, afectând activitatea normală.

Bibliografie

1. Manual / Iu. I. Afanasiev, N. A. Iurina, B. V. Alioșin; trad. din lb. rusă: V. Bulhac, C. Arnaut, A. Darii,red: V. Bulhac. – Chișinău : Universitas, 1993. – 622- (Literatură didactică)

2. Histologie Țesuturile / Angela Borda, Emőke Fülöp, Camelia Gliga, Andrada Loghin, Simona Marcu, Cosmin Moldovan – University Press Târgu Mureș

3. Fine HA, Bakker FG, Markett JM, et al. Neoplasms of the central nervous system. In: DeVita VT Jr, Hellman S, Rosenberg SA, eds.

Cancer: principles & practice of oncology. 7th ed. Philadelphia: Lippincott, Williams & Wilkins 2005:1834-1888.

4. Miron L. Tumorile cerebrale. In: Bild E, Miron L, eds. Terapia cancerului – ghid practic. Iași: Editura Tehnopres, 2003:334-347.

5. Miron L. Tumorile cerebrale. In: Miron L, Miron I, eds. Chimioterapia cancerului – principii și practică. Iași: Editura Kolos, 2005:733-751.

6. Gersrtner ER, Fine RL. Increased permeability of the blood-brain barrier to chemotherapy in metastatic brain tumors: establishing a

treatment paradigm. J Clin Oncol 2007; 23 ( 16): 2306-2312.

7. Junqueira’s Basic Histology Text and Atlas, Anthony L. Mescher, 13Th Edition

8. http://stiintasitehnica.com/celulele-gliale-moderatorii-sinapselor/