ASTROCYTER: HISTOLOGI, FUNKTIONER, TYPER - NEUROPSYCHOLOGY - 2025

De astrocyter är en av fyra typer av gliaceller som fungerar till den fysiska och metaboliska stöd av neuronala celler, därför är en del av det centrala nervsystemet hos människor och många andra ryggradsdjur.

Tillsammans med oligodendrocyter, mikroglialceller och ependymala celler bildar astrocyter vad som kallas "neuroglia." De neurogliala cellerna finns vanligtvis i mycket större antal än neuroner, men de deltar inte i reaktionen och / eller utbredningen av nervimpulser.

Immunofluorescensmikroskopi av en astrocyt (Källa: GerryShaw via Wikimedia Commons)

Termerna "neuroglia" och "astrocyte" föreslogs 1895 av Mihaly von Lenhossek för att identifiera den cellgrupp som stöder neuroner och en speciell klass av dessa celler, kännetecknad av deras stellatform.

Astrocyter har visat sig öka antalet funktionella neuronala synapser i neuroner i centrala nervsystemet, vilket innebär att de krävs för överföring av nervstimuli.

Diagram över de olika typerna av celler som utgör glia i det centrala nervsystemet. Ependymceller, oligodendrocyter, astrocyter och mikrogliaceller observeras (Källa: BruceBlaus. När man använder denna bild i externa källor kan den citeras som: Blausen.com personal (2014). «Medical gallery of Blausen Medical 2014 ». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. Via Wikimedia Commons)

Dessa celler utgör mellan 20 och 25% (och ibland upp till 50%) av volymen i många hjärnområden och är kända för att ha särskilda roller för att svara på skada, även om det nyligen har föreslagits att de är involverade i många sjukdomar i systemet. central nervös.

Histologi

Astrocyter är "stjärnformade" eller stjärnformade celler, eftersom de har cytosoliska projektioner av olika storlekar som gör att de liknar barnteckningar av en rymdstjärna.

Dessa celler är fördelade över hjärnan och över ryggmärgen och utgör mer än 50% av alla gliaceller.

Astrocyter (beroende på typen) har stora ovala eller lobulära kärnor med lite cytosoliskt innehåll när de betraktas under ett ljusmikroskop efter rutinfärgning.

De karakteristiska cytosoliska framskrivningarna av astrocyter är kända som "glial fibrils", och de består huvudsakligen av glial-fibrillar acidic protein (GFAP), specifikt för astrocyterna i centrala nervsystemet och som vanligtvis används som markörprotein.

Astrocyter från en cellkultur. Färg är produkten av glial-fibrillar acidic protein (GFAP) färgning (Källa: Den ursprungliga uppladdaren var GrzegorzWicher på polska Wikipedia. Via Wikimedia Commons)

Glialfibrerna i astrocyter är nära besläktade med cellkroppen och axonerna i nervceller, de omger platserna för nervsynapser och även de välkända knutarna från Ranvier, närvarande i axoner täckta av en myelinhölje.

Även om de inte är exciterbara celler uttrycker astrocyter specifika natrium- och kaliumkanaler som är mycket viktiga för deras funktioner för att upprätthålla homeostas i nervsystemet.

Membran specialiseringar

Astrocyter har två typer av specialiseringar i sina membran, kända som gapskorsningar och ortogonala enheter.

Gapkorsningar består av transmembranproteiner som kallas connexons, som förenar sig med homologa proteiner i närliggande celler för att bilda hydrofoba kanaler genom vilka små molekyler kan växla mellan celler.

Det finns många klyftor mellan astrocyter och astrocyter och mellan astrocyter och oligodendrocyter. Bland molekylerna som utbyts genom dessa bindningar finns små joner, oligosackarider och vissa trofiska faktorer.

Ortogonala sammansättningar å andra sidan är "parakristallina" arrangemang som består av 7nm-partiklar. De är många i de mer distala delarna av de cytosoliska utsprången, särskilt i området mot blodkärlen.

Dessa strukturer deltar i cellvidhäftning och i transporten av substanser mellan astrocyter och mellan astrocyter och cerebrospinalvätskan.

typer

Det finns två väldefinierade typer av astrocyter som skiljer sig i deras morfologi och anatomiska placering. Dessa är protoplasmatiska astrocyter och fibrösa astrocyter.

Men många forskare anser att det är samma typ av celler som förvärvar olika funktioner beroende på miljön där de är.

Andra bibliografiska dokument fastställer emellertid förekomsten av en tredje typ av astrocyter, kännetecknade av deras långsträckta cellkroppar och allmänt kända som Bergmann-glialcellerna i cerebellum och Müller-cellerna i ögats näthinna.

Endast de astrocyter som finns i hjärnan och ryggmärgen kommer att beskrivas här.

Protoplasmatiska astrocyter

Förekomsten av sådana celler demonstrerades med silverfärgningstekniker. Dessa är typiska för hjärnans grå substans och är celler med ett stjärnformat utseende (liknande en stjärna).

De har en riklig cytosol där en stor kärna finns och de skiljer sig från fibrösa astrocyter genom att de har korta processer.

Ändarna på några av de cytosoliska utsprången är sammansatta av "vaskulära fötter" eller pediklar som interagerar med intilliggande blodkärl.

Vissa protoplasmatiska astrocyter ligger nära cellkropparna i vissa nervceller, som om de vore "satellit" -celler.

Fibrösa astrocyter

Fibrösa astrocyter är celler med få inre organeller, rika på fria ribosomer och lagringsmolekyler som glykogen. De har längre cytosoliska prognoser eller prognoser än protoplasmatiska astrocyter, varför de är kända som "fibrösa" astrocyter.

Dessa celler är förknippade med hjärnans vita substans och deras processer ansluter också till blodkärl, men separeras från dessa med sin egen basalamina.

Funktioner

Som neuroglialceller spelar astrocyter en viktig roll i fysiskt stöd och metaboliskt stöd av neuroner i det centrala nervsystemet hos ryggradsdjur.

Dessutom är dessa celler ansvariga för eliminering av joner och andra avfallsämnen från neuronal metabolism som är typiska för det neuronala mikromiljön, särskilt i det axonala området, såsom:

- Kaliumjoner (K ​​+)

- Rester av glutamat och

- Spår av gamma-aminobutyric acid (GABA)

Ansvarar för bland annat energimetabolismen i hjärnbarken, eftersom de frigör glukos från glykogenmolekyler lagrade i deras cytosol.

Denna frisättning sker endast när astrocyter stimuleras av neurotransmittorer såsom norepinefrin och vasoaktiv tarmpeptid eller VIP-peptid, som frisätts av närliggande neuroner.

Astrocyter deltar också i neuronal utveckling och i transport och frisättning av neurotrofiska faktorer, varför vissa författare anser att de är celler som upprätthåller homeostas i det centrala nervsystemet.

Dessa celler kan också spela viktiga roller för att läka skadade områden i hjärnan. De kontrollerar hjärnans pH och reglerar flera nervfunktioner genom att upprätthålla en relativt konstant mikro-miljö.

Konsekvenser för blod-hjärnbarriären

Vissa astrocyter deltar i bildandet och upprätthållandet av blod-hjärnbarriären, eftersom de har förmågan att bilda ett kontinuerligt lager på blodkärlen i periferin i centrala nervsystemet.

Blod-hjärnbarriären är en typ av "struktur" som begränsar inträde av cirkulerande blodelement i det centrala nervsystemet.

Förhållandet mellan dessa nervceller till denna funktion på sådant sätt att det experimentellt har visats att epitelceller kan inducera differentiering av astrocytiska prekursorer.

Astrocytters immunfunktioner

Vissa litteraturöversikter belyser astrocyter som immunkompetenta celler i det centrala nervsystemet, eftersom de kan uttrycka proteiner från Major Histocompatibility Complex (MHC), som har viktiga funktioner i antigenpresentation.

Dessa celler deltar då i T-cellaktivering, inte bara genom expression av antigenpresenterande proteiner, utan också genom deras förmåga att uttrycka co-stimulatoriska molekyler som är kritiska för processen i sig.

Imidlertid är deltagandet av astrocyter i immunsystemet inte begränsat till presentation av antigener, men det har också visats att dessa celler kan utsöndra en mängd olika cytokiner och kemokiner, vilket kan betyda att de är involverade i inflammatoriska processer och immunreaktivitet i hjärnan.

Klinisk signifikans

Med tanke på experimentella data som antyder att undertrycket av astrocyter i centrala nervsystemet resulterar i betydande neuronal degeneration hos vuxna, är det uppenbart att dessa celler har värdefull klinisk betydelse.

Astrocyter, bland deras flera funktioner, har varit kopplade till långvarig återhämtning av patienter med hjärnskador. De är också involverade i regenereringen av neuroner, främst på grund av deras förmåga att uttrycka och frisätta trofiska faktorer.

Med andra ord är överlevnaden av neuroner mycket beroende av deras associering med astrocyter, så att all massiv skada som uppstår i dessa celler direkt kommer att påverka normala hjärnfunktioner.

astroglios

Många neurodegenerativa sjukdomar kännetecknas av proliferation, morfologisk förändring och ökat uttryck av glial-fibrillar surt protein (GFAP) i astrocyter; tillstånd känt som "astroglios".

Denna process, beroende på sammanhanget i vilken den inträffar, kan vara fördelaktig eller skadlig, eftersom den kan betyda neuronal överlevnad på grund av produktionen av tillväxtfaktorer respektive bildandet av "gliala ärr".

Astroglios är inte en slumpmässig eller "allt eller ingenting" -process. Snarare är det en mycket kontrollerad händelse som beror på flera cellulära signaler och det specifika sammanhang som den aktuella cellen finns i.

referenser

1. Chen, Y., & Swanson, RA (2003). Astrocyter och hjärnskador. 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). Färgatlas och histologi. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Kimelberg, HK, & Nedergaard, M. (2010). Funktioner av astrocyter och deras potential som terapeutiska mål. Neurotherapeutics, 7 (4), 338–353.
5. Montgomery, DL (1994). Astrocyter: Form, funktioner och roller i sjukdom. Veterinärpatologi, 31 (2), 145–167.
6. Ransom, B., Behar, T., & Nedergaard, M. (2003). Nya roller för astrocyter (stjärnor äntligen). Trends in Neurosciences, 26 (10), 520–522.
7. Sofroniew, MV, & Vinters, HV (2010). Astrocyter: Biologi och patologi. Acta Neuropathologica, 119 (1), 7–35.