ASTROCITI: HISTOLOGIJA, FUNKCIJE, VRSTE - NEUROPSIHOLOGIJA - 2026

U astrociti su jedan od četiri vrste glija stanica koje funkcioniraju na fizički i metabolički podršku neuronskih stanica, stoga su dio središnjeg živčanog sustava ljudi i mnogim drugim kralježnjacima.

Zajedno s oligodendrocitima, mikroglijama i ependimalnim stanicama, astrociti tvore ono što je poznato kao "neuroglia". Neuroglialne stanice se obično nalaze u mnogo većem broju od neurona, ali ne sudjeluju u reakciji i / ili širenju živčanih impulsa.

Imunofluorescentna mikroskopija astrocita (Izvor: GerryShaw putem Wikimedia Commons)

Pojmove "neuroglia" i "astrocyte" predložio je 1895. godine Mihaly von Lenhossek kako bi identificirao staničnu skupinu koja podržava neurone i posebnu klasu tih stanica, karakterizirajući njihov zvjezdani oblik.

Pokazalo se da astrociti povećavaju broj funkcionalnih neurona sinapsi u neuronima središnjeg živčanog sustava, što znači da su potrebni za prijenos živčanih podražaja.

Dijagram različitih vrsta stanica koje čine glija u središnjem živčanom sustavu. Promatrane su ependimalne stanice, oligodendrociti, astrociti i mikroglije (Izvor: BruceBlaus. Kada se ova slika koristi u vanjskim izvorima, to se može navesti kao: Blausen.com osoblje (2014). «Medicinska galerija Blausen Medical 2014 ». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. Via Wikimedia Commons)

Te stanice čine između 20 i 25% (a ponekad i do 50%) volumena u mnogim područjima mozga, a poznato je da imaju posebne uloge u reagiranju na ozljede, iako je nedavno predloženo da su uključene u mnoge bolesti sustava. središnji živčani.

Histologija

Astrociti su "zvjezdane" ili stanice u obliku zvijezda, jer imaju citosolne projekcije različitih veličina koje ih čine sličnim dječjim crtežima svemirske zvijezde.

Te stanice su raspoređene u mozgu i u cijeloj leđnoj moždini i čine više od 50% svih glijalnih stanica.

Kada se promatraju pod svjetlosnim mikroskopom nakon rutinskog bojenja, astrociti (ovisno o vrsti) imaju velike ovalne ili lobularne jezgre s malim sadržajem citosole.

Karakteristične citosolne projekcije astrocita poznate su kao "glialna vlakna", a uglavnom se sastoje od glijalno-fibrilarnog kiselinskog proteina (GFAP, Glial Fibrilarni kiselinski protein), specifičnog za astrocite središnjeg živčanog sustava i koji se obično koristi kao marker proteina.

Astrociti iz stanične kulture. Boja je proizvod obojenja glijalno-fibrilarnih kiselinskih proteina (GFAP) (Izvor: Izvorni prenositelj bio je GrzegorzWicher s poljske Wikipedije. Via Wikimedia Commons)

Glijalna vlakna astrocita usko su povezana sa staničnim tijelom i aksonima neurona, okružuju mjesta živčanih sinapsi, kao i dobro poznate čvorove Ranviera, prisutne u aksonima prekrivenim mijelinskim omotačem.

Iako nisu uzbudljive stanice, astrociti izražavaju specifične natrijeve i kalijeve kanale koji su vrlo važni za njihove funkcije u održavanju homeostaze u živčanom sustavu.

Specijalizacije na membrani

Astrociti imaju dvije vrste specijalizacija u svojim membranama poznatim pod nazivom jazbine i ortogonalni sklopovi.

Praznine su sastavljene od transmembranskih proteina koji se nazivaju koneksoni, koji se spajaju s homolognim proteinima u obližnjim stanicama da bi formirali hidrofobne kanale kroz koje male molekule mogu razmjenjivati ​​stanice.

Postoje brojna raskršća između astrocita i astrocita i između astrocita i oligodendrocita. Među molekulama koje se razmjenjuju kroz ove veze su mali ioni, oligosaharidi i određeni trofički faktori.

Ortogonalni sklopovi, s druge strane, su "parakristalni" uređaji koji se sastoje od 7nm čestica. Mnogobrojne su u udaljenijim dijelovima citosolnih izbočina, osobito u predelu okrenutom krvnim žilama.

Ove strukture sudjeluju u staničnoj adheziji i u prijevozu tvari između astrocita i između astrocita i cerebrospinalne tekućine.

vrste

Postoje dva dobro definirana tipa astrocita koji se razlikuju po morfologiji i anatomskom položaju. To su protoplazmatski astrociti i vlaknasti astrociti.

Međutim, mnogi istraživači smatraju da su iste vrste stanica koje stječu različite funkcije ovisno o okruženju u kojem se nalaze.

Ostali bibliografski dokumenti, međutim, utvrđuju postojanje astrocita treće vrste, karakteriziranog njihovim izduženim staničnim tijelima i uobičajeno poznatim kao Bergmannove glialne stanice mozga i Müllerove stanice u mrežnici očiju.

Ovdje će biti opisani samo astrociti prisutni u mozgu i leđnoj moždini.

Protoplazmatski astrociti

Postojanje takvih stanica dokazano je tehnikama bojenja srebrom. Tipični su za sivu tvar mozga i stanice su zvjezdanog izgleda (slične zvijezdi).

Imaju obilje citosola gdje se nalazi veliko jezgro i razlikuju se od vlaknastih astrocita po tome što imaju kratke procese.

Krajevi nekih citosolnih izbočina sastavljeni su od "vaskularnih stopala" ili pedićela koji stupaju u interakciju sa susjednim krvnim žilama.

Neki protoplazmatski astrociti su blizu staničnih tijela nekih neurona, kao da su "satelitske" stanice.

Vlaknasti astrociti

Vlaknasti astrociti su stanice s malo unutarnjih organela, bogate slobodnim ribosomima i molekulama za pohranu, poput glikogena. Imaju dulje citosolne projekcije ili projekcije od protoplazmatskih astrocita, zbog čega su poznati kao "vlaknasti" astrociti.

Te su stanice povezane s bijelom tvari mozga i njihovi se procesi također povezuju s krvnim žilama, ali su od njih odvojeni vlastitom bazalnom laminom.

Značajke

Kao neuroglijske stanice, astrociti imaju važnu ulogu u fizičkoj potpori i metaboličkoj podršci neurona u središnjem živčanom sustavu u kralježnjaka.

Pored toga, ove ćelije su odgovorne za uklanjanje iona i drugih otpadnih tvari iz neuronskog metabolizma koji su tipični za neuronsko mikroko okruženje, posebno u aksonalnoj regiji, kao što su:

- Kalijevi ioni (K +)

- ostaci glutamata i

- Tragovi gama aminobuterne kiseline (GABA)

Između ostalog zadužen je za energetski metabolizam moždane kore, jer oni oslobađaju glukozu iz molekula glikogena pohranjenih u njihovom citosolu.

Ovo oslobađanje događa se samo kada astrocite stimuliraju neurotransmiteri poput norepinefrina i vazoaktivnog crijevnog peptida ili VIP peptida, koje otpuštaju obližnji neuroni.

Astrociti također sudjeluju u razvoju neurona i u transportu i oslobađanju neurotrofnih čimbenika, zbog čega ih neki autori smatraju stanicama koje održavaju homeostazu u središnjem živčanom sustavu.

Te stanice također mogu igrati važnu ulogu u liječenju oštećenih područja mozga. Oni kontroliraju pH mozga i reguliraju više neuronskih funkcija održavajući relativno konstantnu mikrookolu.

Posljedice krvno-moždane barijere

Neki astrociti sudjeluju u stvaranju i održavanju krvno-moždane barijere, jer imaju sposobnost da formiraju kontinuirani sloj na krvnim žilama na periferiji središnjeg živčanog sustava.

Krvno-moždana barijera je vrsta "strukture" koja ograničava ulazak cirkulirajućih krvnih elemenata u središnji živčani sustav.

Povezanost ovih živčanih stanica s ovom funkcijom je tako da je eksperimentalno dokazano da epitelne stanice mogu potaknuti diferencijaciju astrocitskih prekursora.

Imunske funkcije astrocita

Neki pregledi u literaturi ističu astrocite kao imunokompetentne stanice središnjeg živčanog sustava, jer su sposobne eksprimirati proteine ​​Glavnog kompleksa histokompatibilnosti (MHC), koji imaju važne funkcije u prezentaciji antigena.

Te stanice, zatim, sudjeluju u aktiviranju T-stanica, ne samo ekspresijom proteina koji prezentiraju antigen, već i njihovom sposobnošću da eksprimiraju ko-stimulanse molekule koje su same po sebi ključne za proces.

Međutim, sudjelovanje astrocita u imunološkom sustavu nije ograničeno na predstavljanje antigena, već je također pokazano da te stanice mogu izlučiti široku paletu citokina i hemokina, što može značiti da su uključeni u upalne procese i imunološka reaktivnost u mozgu.

Klinički značaj

S obzirom na eksperimentalne podatke koji sugeriraju da supresija astrocita u središnjem živčanom sustavu rezultira značajnom degeneracijom neurona u odraslih, jasno je da ove stanice imaju vrijedan klinički značaj.

Astrociti su, među svojim višestrukim funkcijama, povezani s dugoročnim oporavkom bolesnika s ozljedama mozga. Oni su također uključeni u regeneraciju neurona, uglavnom zbog njihove sposobnosti izražavanja i oslobađanja trofičnih čimbenika.

Drugim riječima, opstanak neurona u velikoj mjeri ovisi o njihovoj povezanosti s astrocitima, tako da će svako masivno oštećenje koje se dogodi u tim stanicama izravno utjecati na normalne moždane funkcije.

astroglioze

Mnoge neurodegenerativne bolesti se razlikuju po proliferaciji, morfološkoj promjeni i pojačanoj ekspresiji glijalno-fibrilarnog kiselinskog proteina (GFAP) u astrocitima; stanje poznato kao "astroglioza".

Taj postupak, ovisno o kontekstu u kojem se događa, može biti koristan ili štetan jer može značiti preživljavanje neurona uslijed proizvodnje čimbenika rasta ili stvaranja "glijalnih ožiljaka".

Astroglioza nije slučajan ili „sve ili ništa“. Umjesto toga, to je visoko kontrolirani događaj koji ovisi o više ćelijskih signala i određenom kontekstu u kojem se ćelija o kojoj je riječ nalazi.

Reference

1. Chen, Y., i Swanson, RA (2003). Astrociti i ozljede mozga. Časopis za cerebralni krvotok i metabolizam, 23 (2), 137–149.
2. Dong, Y., i Benveniste, EN (2001). Imuna funkcija astrocita. Glia, 36 (2), 180–190.
3. Gartner, LP i Hiatt, JL (2012). Atlas u boji i tekst histologije. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Kimelberg, HK, & Nedergaard, M. (2010). Funkcije astrocita i njihov potencijal kao terapeutske ciljeve. Neuroterapeutici, 7 (4), 338–353.
5. Montgomery, DL (1994). Astrociti: oblik, funkcije i uloge u bolesti. Veterinarska patologija, 31 (2), 145–167.
6. Ransom, B., Behar, T., & Nedergaard, M. (2003). Nove uloge za astrocite (na kraju zvijezde). Trendovi u neuroznanostima, 26 (10), 520–522.
7. Sofroniew, MV, & Vinters, HV (2010). Astrociti: biologija i patologija. Acta Neuropathologica, 119 (1), 7–35.