ASTROCYTTER: HISTOLOGI, FUNKTIONER, TYPER - NEUROPSYKOLOGI - 2025

De astrocytter er en af fire typer af gliaceller, at funktionen til den fysiske og metabolisk støtte af neuronale celler, derfor er en del af centralnervesystemet hos mennesker og mange andre hvirveldyr.

Sammen med oligodendrocytter, mikrogliale celler og ependymale celler danner astrocytter, hvad der er kendt som "neuroglia." De neurogliale celler findes normalt i meget større antal end neuroner, men de deltager ikke i reaktionen og / eller forplantningen af ​​nerveimpulser.

Immunofluorescensmikroskopi af en astrocyt (Kilde: GerryShaw via Wikimedia Commons)

Udtrykkene "neuroglia" og "astrocyte" blev foreslået i 1895 af Mihaly von Lenhossek for at identificere den cellegruppe, der understøtter neuroner og en særlig klasse af disse celler, kendetegnet ved deres stellatform.

Det har vist sig, at astrocytter øger antallet af funktionelle neuronale synapser i neuroner i det centrale nervesystem, hvilket betyder, at de er nødvendige for transmission af nervestimuli.

Diagram over de forskellige typer celler, der udgør glia i centralnervesystemet. Ependymale celler, oligodendrocytter, astrocytter og mikrogliale celler observeres (Kilde: BruceBlaus. Når du bruger dette billede i eksterne kilder, kan det nævnes: Blausen.com-personale (2014). «Medical gallery of Blausen Medical 2014 ». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. Via Wikimedia Commons)

Disse celler udgør mellem 20 og 25% (og undertiden op til 50%) af volumenet i mange hjerneområder og vides at have særlige roller i at reagere på skader, skønt det for nylig er blevet foreslået, at de er involveret i mange sygdomme i systemet. central nervøs.

Histologi

Astrocytter er "stjernernes" eller stjerneformede celler, da de har cytosoliske fremspring i forskellige størrelser, der gør dem lig med børnetegninger af en rumstjerne.

Disse celler er fordelt over hjernen og gennem rygmarven og udgør mere end 50% af alle gliaceller.

Når de ses under et lysmikroskop efter rutinemæssig farvning, har astrocytter (afhængigt af typen) store ovale eller lobulære kerner med lidt cytosolisk indhold.

De karakteristiske cytosoliske fremspring af astrocytter er kendt som ”glial fibrils”, og de er hovedsageligt sammensat af det glial-fibrillar acid protein (GFAP), der er specifikt for astrocytter i centralnervesystemet, og som ofte bruges som markørprotein.

Astrocytter fra en cellekultur. Farve er produktet af glial-fibrillar acid protein (GFAP) farvning (Kilde: Den originale uploader var GrzegorzWicher på polsk Wikipedia. Via Wikimedia Commons)

Glialfibrene i astrocytter er tæt beslægtet med cellekroppen og aksoner i neuroner, de omgiver stederne for nervesynapser og også de velkendte knuder fra Ranvier, der findes i aksoner, der er dækket af en myelinskede.

Selvom de ikke er exciterbare celler, udtrykker astrocytter specifikke natrium- og kaliumkanaler, der er meget vigtige for deres funktioner til at opretholde homeostase i nervesystemet.

Membranespecialiseringer

Astrocytter har to typer specialiseringer i deres membraner, der er kendt som spalteforbindelser og ortogonale samlinger.

Gapforbindelser består af transmembranproteiner kaldet connexons, der samles med homologe proteiner i nærliggende celler til dannelse af hydrofobe kanaler, gennem hvilke små molekyler kan udveksle mellem celler.

Der er adskillige mellemrum mellem astrocytter og astrocytter og mellem astrocytter og oligodendrocytter. Blandt molekylerne, der udveksles gennem disse bindinger, er små ioner, oligosaccharider og visse trofiske faktorer.

Ortogonale samlinger er på den anden side "parakrystallinske" arrangementer, der består af 7nm partikler. De er talrige i de mere distale dele af de cytosoliske fremspring, især i området mod blodkarene.

Disse strukturer deltager i celleadhæsion og i transporten af ​​stoffer mellem astrocytter og mellem astrocytter og cerebrospinalvæsken.

typer

Der er to veldefinerede typer astrocytter, der adskiller sig i deres morfologi og anatomiske placering. Dette er protoplasmatiske astrocytter og fibrøse astrocytter.

Imidlertid mener mange forskere, at de er den samme type celler, der får forskellige funktioner, afhængigt af det miljø, hvor de er.

Andre bibliografiske dokumenter fastlægger imidlertid eksistensen af ​​en tredje type astrocytter, der er kendetegnet ved deres langstrakte cellelegemer og almindeligt kendt som Bergmann-glialcellerne i lillehjernen og Müller-cellerne i nethinden.

Kun de astrocytter, der findes i hjernen og rygmarven, vil blive beskrevet her.

Protoplasmatiske astrocytter

Eksistensen af ​​sådanne celler blev demonstreret ved sølvfarvningsteknikker. Disse er typiske for hjernens grå stof og er celler med stjernernes udseende (svarende til en stjerne).

De har en rigelig cytosol, hvor en stor kerne findes, og de adskiller sig fra fibrøse astrocytter, idet de har korte processer.

Enderne af nogle af de cytosoliske fremspring er sammensat af "vaskulære fødder" eller pedikler, der interagerer med tilstødende blodkar.

Nogle protoplasmatiske astrocytter ligger tæt på cellerne i nogle neuroner, som om de var "satellit" -celler.

Fiberagtige astrocytter

Fibrøse astrocytter er celler med få indre organeller, der er rige på frie ribosomer og opbevaringsmolekyler såsom glycogen. De har længere cytosoliske fremspring eller -fremskrivninger end protoplasmatiske astrocytter, hvorfor de er kendt som "fibrøse" astrocytter.

Disse celler er forbundet med det hvide stof i hjernen, og deres processer forbinder også med blodkar, men adskilles fra disse ved deres egen basalamina.

Funktioner

Som neurogliale celler spiller astrocytter en vigtig rolle i fysisk støtte og metabolisk støtte af neuroner i det centrale nervesystem hos hvirveldyr.

Derudover er disse celler ansvarlige for eliminering af ioner og andre affaldsstoffer fra neuronal metabolisme, der er typisk for det neuronale mikro-miljø, især det aksonale område, såsom:

- Kaliumioner (K ​​+)

- Rester af glutamat og

- Spor af gamma-aminosmørsyre (GABA)

Ansvarer for blandt andet energimetabolismen i hjernebarken, da de frigiver glukose fra glykogenmolekyler, der er gemt i deres cytosol.

Denne frigivelse sker kun, når astrocytter stimuleres af neurotransmittere, såsom norepinephrin og vasoaktivt tarmpeptid eller VIP-peptid, som frigives af nærliggende neuroner.

Astrocytter deltager også i neuronal udvikling og i transport og frigivelse af neurotrofiske faktorer, hvorfor nogle forfattere betragter dem som celler, der opretholder homeostase i det centrale nervesystem.

Disse celler kan også spille vigtige roller i helbredelse af beskadigede områder i hjernen. De kontrollerer hjerne-pH og regulerer flere neurale funktioner ved at opretholde et relativt konstant mikro-miljø.

Implikationer for blod-hjerne-barrieren

Nogle astrocytter deltager i dannelsen og vedligeholdelsen af ​​blod-hjerne-barrieren, da de har evnen til at danne et kontinuerligt lag på blodkarene i periferien af ​​det centrale nervesystem.

Blod-hjerne-barrieren er en slags "struktur", der begrænser indtrængningen af ​​cirkulerende blodelementer i centralnervesystemet.

Forholdet mellem disse nerveceller og denne funktion på en sådan måde, at det eksperimentelt er blevet demonstreret, at epitelceller kan inducere differentiering af astrocytiske forstadier.

Astrocytters immunfunktioner

Nogle litteraturanmeldelser fremhæver astrocytter som immunkompetente celler i centralnervesystemet, da de er i stand til at udtrykke proteiner fra Major Histocompatibility Complex (MHC), som har vigtige funktioner i antigenpræsentation.

Disse celler deltager derefter i T-celle-aktivering, ikke kun ved ekspression af antigenpræsenterende proteiner, men også ved deres evne til at udtrykke co-stimulatoriske molekyler, der er kritiske for processen i sig selv.

Imidlertid er deltagelsen af ​​astrocytter i immunsystemet ikke begrænset til præsentationen af ​​antigener, men det er også vist, at disse celler kan udskille en lang række cytokiner og kemokiner, hvilket kan betyde, at de er involveret i inflammatoriske processer og immunreaktivitet i hjernen.

Klinisk betydning

I betragtning af eksperimentelle data, der antyder, at undertrykkelse af astrocytter i det centrale nervesystem resulterer i betydelig neuronal degeneration hos voksne, er det klart, at disse celler har værdifuld klinisk betydning.

Astrocytter blandt deres flere funktioner er blevet knyttet til den langsigtede bedring af patienter med hjerneskader. De er også involveret i regenereringen af ​​neuroner, hovedsageligt på grund af deres evne til at udtrykke og frigive trofiske faktorer.

Med andre ord er neurons overlevelse meget afhængig af deres tilknytning til astrocytter, således at enhver massiv skade, der opstår i disse celler, direkte vil påvirke normale hjernefunktioner.

astrogliose

Mange neurodegenerative sygdomme er kendetegnet ved spredning, morfologisk ændring og øget ekspression af glial-fibrillar surt protein (GFAP) i astrocytter; tilstand kendt som "astrogliose".

Afhængig af den kontekst, hvori den forekommer, kan denne proces være fordelagtig eller skadelig, da den kan betyde neuronal overlevelse på grund af produktionen af ​​henholdsvis vækstfaktorer eller dannelsen af ​​"glial-ar".

Astrogliose er ikke en tilfældig eller “alt eller intet” -proces. Det er snarere en meget kontrolleret hændelse, der afhænger af flere cellulære signaler og den særlige kontekst, i hvilken den pågældende celle findes.

Referencer

1. Chen, Y., & Swanson, RA (2003). Astrocytter og hjerneskade. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 23 (2), 137-149.
2. Dong, Y., & Benveniste, EN (2001). Astrocytters immunfunktion. Glia, 36 (2), 180-190.
3. Gartner, LP, & Hiatt, JL (2012). Farveatlas og histologi. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Kimelberg, HK, & Nedergaard, M. (2010). Funktioner af astrocytter og deres potentiale som terapeutiske mål. Neurotherapeutics, 7 (4), 338–353.
5. Montgomery, DL (1994). Astrocytter: form, funktioner og roller i sygdom. Veterinær patologi, 31 (2), 145–167.
6. Ransom, B., Behar, T., & Nedergaard, M. (2003). Nye roller til astrocytter (stjerner til sidst). Trends in Neurosciences, 26 (10), 520–522.
7. Sofroniew, MV, & Vinters, HV (2010). Astrocytter: Biologi og patologi. Acta Neuropathologica, 119 (1), 7–35.