ASTROCITAI: HISTOLOGIJA, FUNKCIJOS, TIPAI - NEUROPSICHOLOGIJA - 2025

Kad astrocitais yra vienas iš keturių tipų glijos ląstelių, kad funkcija fizinio ir metabolinio paramos neuronų ląstelių, todėl jiems dalis centrinės nervų sistemos žmonėms ir daugelis kitų stuburinių gyvūnų.

Kartu su oligodendrocitais, mikroglialinėmis ląstelėmis ir ependimalinėmis ląstelėmis astrocitai sudaro vadinamąją „neurogliją“. Neuroglinių ląstelių paprastai būna daug daugiau nei neuronų, tačiau jos nedalyvauja nervų impulsų reakcijoje ir (arba) sklidime.

Astrocito imunofluorescencinės mikroskopija (Šaltinis: GerryShaw per „Wikimedia Commons“)

Sąvokas „neuroglia“ ir „astrocitas“ 1895 m. Pasiūlė Mihaly von Lenhossek, norėdamas identifikuoti ląstelių grupę, palaikančią neuronus, ir specialią šių ląstelių klasę, kuriai būdinga jų žvaigždyno forma.

Įrodyta, kad astrocitai padidina funkcinių neuronų sinapsių skaičių centrinės nervų sistemos neuronuose, o tai reiškia, kad jie reikalingi nerviniams dirgikliams perduoti.

Įvairių ląstelių, sudarančių glia centrinėje nervų sistemoje, schema. Stebimos ependimalinės ląstelės, oligodendrocitai, astrocitai ir mikrogliacijos ląstelės (Šaltinis: BruceBlaus. Naudojant šį vaizdą išoriniuose šaltiniuose, galima paminėti kaip: Blausen.com darbuotojams (2014 m.). ».„ WikiJournal of Medicine 1 “(2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. Per„ Wikimedia Commons “.

Šios ląstelės sudaro nuo 20 iki 25% (o kartais ir iki 50%) tūrio daugelyje smegenų sričių ir yra žinomos, kad jos atlieka ypatingą vaidmenį reaguojant į sužalojimus, nors neseniai buvo pasiūlyta, kad jos dalyvauja daugelyje sistemos ligų. centrinis nervas.

Histologija

Astrocitai yra "žvaigždžių" arba žvaigždės formos ląstelės, nes jie turi skirtingo dydžio citozolines projekcijas, dėl kurių jie panašūs į kosminės žvaigždės vaikų piešinius.

Šios ląstelės yra paskirstytos smegenyse ir nugaros smegenyse ir sudaro daugiau kaip 50% visų gliaudinių ląstelių.

Žiūrint po įprastinį dažymą šviesos mikroskopu, astrocitai (priklausomai nuo tipo) turi didelius ovalius ar lobulinius branduolius, turinčius mažai citozolinio kiekio.

Būdingos citosolinės astrocitų projekcijos yra žinomos kaip „žandikaulio virpėjimai“ ir jas daugiausia sudaro glialinis-virpamojo rūgšties baltymas (GFAP), būdingas centrinės nervų sistemos astrocitams ir dažniausiai naudojamas. kaip baltymo žymeklis.

Astrocitai iš ląstelių kultūros. Spalva yra glijaus pluošto rūgščių baltymų (GFAP) dažymo produktas (Šaltinis: originalus įkėlėjas buvo „GrzegorzWicher“ lenkų Vikipedijoje. „Via Wikimedia Commons“)

Astrocitų glialinės skaidulos yra glaudžiai susijusios su ląstelių kūnu ir neuronų aksonais, jos supa nervų sinapsių vietas ir gerai žinomus Ranviero mazgelius, esančius aksonuose, kuriuos dengia mielino apvalkalas.

Nors astrocitai nėra sužadinamosios ląstelės, jie išskiria specifinius natrio ir kalio kanalus, kurie yra labai svarbūs jų funkcijoms palaikyti homeostazę nervų sistemoje.

Membranos specializacija

Astrocitų membranose yra dviejų tipų specializacijos, vadinamos tarpo jungtimis ir stačiakampiais mazgais.

Atotrūkio jungtis sudaro transmembraniniai baltymai, vadinami jungoniais, kurie jungiasi su homologiniais baltymais arti esančiose ląstelėse, sudarydami hidrofobinius kanalus, per kuriuos mažos molekulės gali keistis tarp ląstelių.

Tarp astrocitų ir astrocitų bei tarp astrocitų ir oligodendrocitų yra daugybė spragų. Tarp molekulių, kurios keičiasi šiais ryšiais, yra maži jonai, oligosacharidai ir tam tikri trofiniai veiksniai.

Stačiakampiai mazgai, atvirkščiai, yra „parakristaliniai“ išdėstymai, sudaryti iš 7 nm dalelių. Jų yra daug labiau nutolusiose citozolinių projekcijų dalyse, ypač regione, kuriame yra kraujagyslės.

Šios struktūros dalyvauja ląstelių adhezijoje ir medžiagų pernešime tarp astrocitų ir tarp astrocitų bei smegenų skysčio.

Tipai

Yra du tiksliai apibrėžti astrocitų tipai, kurie skiriasi savo morfologija ir anatomine vieta. Tai yra protoplazminiai astrocitai ir pluoštiniai astrocitai.

Tačiau daugelis tyrėjų mano, kad tai yra tos pačios rūšies ląstelės, kurios įgyja skirtingas funkcijas, priklausomai nuo aplinkos, kurioje jos yra.

Tačiau kituose bibliografiniuose dokumentuose nustatyta, kad egzistuoja trečiojo tipo astrocitai, kuriems būdingi pailgi ląstelių kūnai ir paprastai žinomi kaip smegenų žievės Bergmann glialinės ląstelės ir Müller ląstelės akių tinklainėje.

Čia bus aprašyti tik smegenyse ir nugaros smegenyse esantys astrocitai.

Protoplazminiai astrocitai

Tokių ląstelių egzistavimas buvo parodytas sidabro dažymo būdais. Tai būdinga pilkajai smegenų medžiagai ir yra žvaigždės pavidalo ląstelės (panašios į žvaigždę).

Jie turi gausų citozolį, kuriame yra didelis branduolys, ir jie skiriasi nuo pluoštinių astrocitų tuo, kad turi trumpus procesus.

Kai kurių citozolinių iškyšų galai sudaryti iš „kraujagyslių kojų“ arba pedikulių, sąveikaujančių su gretimomis kraujagyslėmis.

Kai kurie protoplazminiai astrocitai yra arti kai kurių neuronų ląstelių kūnų, tarsi „palydovinės“ ląstelės.

Pluoštiniai astrocitai

Pluoštiniai astrocitai yra ląstelės, turinčios nedaug vidinių organelių, turinčios laisvų ribosomų ir saugančių molekulių, tokių kaip glikogenas. Jie turi ilgesnes citozolines projekcijas ar projekcijas nei protoplazminiai astrocitai, todėl jie yra žinomi kaip „pluoštiniai“ astrocitai.

Šios ląstelės yra susijusios su balta smegenų medžiaga, o jų procesai taip pat jungiasi su kraujagyslėmis, tačiau nuo jų yra atskirtos jų pagrindinės juostos.

funkcijos

Astrocitai, kaip neuroglijos ląstelės, vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį užtikrinant stuburinių gyvūnų centrinės nervų sistemos neuronų fizinę ir metabolinę paramą.

Be to, šios ląstelės yra atsakingos už jonų ir kitų medžiagų pašalinimą iš neuronų metabolizmo, būdingų neuronų mikroaplinkai, ypač aksonų sričiai, pavyzdžiui:

- Kalio jonai (K +)

- Gliutamato ir

- gama aminosviesto rūgšties (GABA) pėdsakai

Be kita ko, atsakingas už smegenų žievės energinę apykaitą, nes jos išskiria gliukozę iš glikogeno molekulių, laikomų jų citozolyje.

Šis išsiskyrimas įvyksta tik tada, kai astrocitus stimuliuoja neuromediatoriai, tokie kaip norepinefrinas ir vazoaktyvus žarnyno peptidas arba VIP peptidas, kuriuos išskiria netoliese esantys neuronai.

Astrocitai taip pat dalyvauja neuronų vystymesi ir neurotrofinių veiksnių pernešime bei išlaisvinime, todėl kai kurie autoriai laiko juos ląstelėmis, palaikančiomis homeostazę centrinėje nervų sistemoje.

Šios ląstelės taip pat gali atlikti svarbų vaidmenį gydant pažeistas smegenų sritis. Jie kontroliuoja smegenų pH ir reguliuoja daugybę nervų funkcijų palaikydami santykinai pastovią mikroaplinką.

Poveikis kraujo-smegenų barjerui

Kai kurie astrocitai dalyvauja formuojant ir palaikant kraujo-smegenų barjerą, nes jie turi galimybę suformuoti ištisinį sluoksnį ant kraujagyslių, esančių centrinės nervų sistemos periferijoje.

Kraujo-smegenų barjeras yra tam tikra „struktūra“, ribojanti cirkuliuojančių kraujo elementų patekimą į centrinę nervų sistemą.

Šių nervinių ląstelių santykis su šia funkcija yra toks, kad eksperimentiškai įrodyta, kad epitelio ląstelės gali sukelti astrocitinių pirmtakų diferenciaciją.

Imuninės astrocitų funkcijos

Kai kuriose literatūros apžvalgose astrocitai išskiriami kaip imunokompetentingos centrinės nervų sistemos ląstelės, nes jie gali ekspresuoti Didžiojo histokompatibilumo komplekso (MHC) baltymus, kurie turi svarbias antigeno pateikimo funkcijas.

Tuomet šios ląstelės dalyvauja T ląstelių aktyvavime ne tik išreikšdamos antigenus pateikiančius baltymus, bet ir gebėdamos ekspresuoti kartu stimuliuojančias molekules, kurios yra svarbios procesui per se.

Tačiau astrocitų dalyvavimas imuninėje sistemoje neapsiriboja antigenų pateikimu, tačiau taip pat buvo įrodyta, kad šios ląstelės gali išskirti daugybę citokinų ir chemokinų, o tai gali reikšti, kad jie dalyvauja uždegiminiuose procesuose ir imuninis reaktyvumas smegenyse.

Klinikinė reikšmė

Atsižvelgiant į eksperimentinius duomenis, leidžiančius manyti, kad astrocitų slopinimas centrinėje nervų sistemoje sukelia didelę neuronų degeneraciją suaugusiesiems, akivaizdu, kad šios ląstelės turi vertingą klinikinę reikšmę.

Tarp daugelio funkcijų astrocitai buvo siejami su ilgalaikiu pacientų, patyrusių smegenų traumas, atsigavimu. Jie taip pat dalyvauja neuronų regeneracijoje, daugiausia dėl jų sugebėjimo išreikšti ir išlaisvinti trofinius veiksnius.

Kitaip tariant, neuronų išgyvenimas labai priklauso nuo jų asociacijos su astrocitais, taigi bet kokia didžiulė žala, padaryta šiose ląstelėse, tiesiogiai paveiks normalias smegenų funkcijas.

Astrogliozė

Daugybė neurodegeneracinių ligų išsiskiria proliferacija, morfologiniais pokyčiais ir padidėjusia gliafibrilinio rūgštinio baltymo (GFAP) ekspresija astrocituose; būklė, vadinama „astroglioze“.

Šis procesas, atsižvelgiant į kontekstą, kuriame jis vyksta, gali būti naudingas ar žalingas, nes tai gali reikšti neuronų išgyvenimą dėl augimo faktorių susidarymo arba atitinkamai „žandikaulio randų“ susidarymo.

Astrogliozė nėra atsitiktinis ar „viskas arba nieko“ procesas. Atvirkščiai, tai yra labai kontroliuojamas įvykis, kuris priklauso nuo daugybės korinio ryšio signalų ir konkretaus konteksto, kuriame randama nagrinėjama ląstelė.

Nuorodos

1. Chen, Y., ir Swanson, RA (2003). Astrocitų ir smegenų sužalojimas. Smegenų kraujotakos ir metabolizmo žurnalas, 23 (2), 137–149.
2. Dong, Y., ir Benveniste, EN (2001). Imuninė astrocitų funkcija. Glia, 36 (2), 180–190.
3. „Gartner“, LP ir „Hiatt“, JL (2012). Spalvų atlasas ir histologijos tekstas. Lippincott Williams ir Wilkins.
4. Kimelberg, HK, ir Nedergaard, M. (2010). Astrocitų funkcijos ir jų galimybės kaip terapiniai tikslai. Neurotherapeutics, 7 (4), 338–353.
5. Montgomeris, DL (1994). Astrocitai: forma, funkcijos ir ligos vaidmuo. Veterinarinė patologija, 31 (2), 145–167.
6. Ransom, B., Behar, T., ir Nedergaard, M. (2003). Nauji astrocitų (žvaigždės pagaliau) vaidmenys. Neuromokslų tendencijos, 26 (10), 520–522.
7. Sofroniew, MV ir Vinters, HV (2010). Astrocitai: biologija ir patologija. Acta Neuropathologica, 119 (1), 7–35.