Histologie, funcții, tipuri de astrocite

astrocite sunt unul dintre cele patru tipuri de celule neurogliale care funcționează pentru susținerea fizică și metabolică a celulelor neuronale, prin urmare, fac parte din sistemul nervos central al oamenilor și al multor alte animale vertebrate.

Împreună cu oligodendrocitele, celulele microgliale și celulele ependimale, astrocitele formează ceea ce este cunoscut sub numele de „neuroglia”. Celulele neurogliale se găsesc de obicei în număr mult mai mare decât neuronii, dar nu participă la reacția și / sau propagarea impulsurilor nervoase..

Termenii „neuroglia” și „astrocit” au fost propuși în 1895 de Mihaly von Lenhossek pentru a identifica grupul celular care susține neuronii și o clasă specială a acestor celule, caracterizată prin forma lor stelată..

S-a demonstrat că astrocitele cresc numărul sinapselor neuronale funcționale în neuronii sistemului nervos central, ceea ce înseamnă că sunt necesare pentru transmiterea stimulilor nervoși..

Aceste celule cuprind între 20 și 25% (și uneori până la 50%) din volum în multe zone ale creierului și se știe că au roluri speciale în răspunsul la leziuni, deși sa propus recent că sunt implicate în multe boli ale sistem.nervos central.

Indice articol

• 1 Histologie
  • 1.1 Specializări de membrană
• 2 tipuri
  • 2.1 Astrocite protoplasmatice
  • 2.2 Astrocite fibroase
• 3 Funcții
  • 3.1 Implicații pentru bariera hematoencefalică
  • 3.2 Funcțiile imune ale astrocitelor
• 4 Semnificația clinică
  • 4.1 Astroglioză
• 5 Referințe

Histologie

Astrocitele sunt celule „stelare” sau în formă de stea, deoarece au proiecții citosolice de diferite dimensiuni care le fac similare cu desenele copiilor unei stele spațiale.

Aceste celule sunt distribuite prin creier și prin măduva spinării și constituie mai mult de 50% din toate celulele gliale..

Atunci când sunt privite la microscopul luminos după colorare de rutină, astrocitele (în funcție de tip) au nuclei ovali sau lobulați mari cu conținut citosolic redus..

Proiecțiile citosolice caracteristice ale astrocitelor sunt cunoscute sub numele de „fibrile gliale” și sunt compuse în mare parte din proteina acidă fibrilară glială (GFAP). Glial Fibrillary Acidic Protein), specific astrocitelor sistemului nervos central și este frecvent utilizat ca proteină marker.

Fibrele gliale ale astrocitelor sunt strâns legate de corpul celular și de axonii neuronilor, înconjoară locurile sinapselor nervoase și, de asemenea, bine-cunoscuții noduli de Ranvier, prezenți în axoni acoperiți de o teacă de mielină.

Deși nu sunt celule excitabile, astrocitele exprimă canale specifice de sodiu și potasiu, care sunt foarte importante pentru funcțiile lor în menținerea homeostaziei sistemului nervos..

Specializări de membrană

Astrocitele au două tipuri de specializări în membranele lor cunoscute sub numele de joncțiuni decalaj și ansambluri ortogonale.

Sindicatele decalaj sunt alcătuite din proteine ​​transmembranare numite conexoni, care se unesc cu proteinele omoloage din celulele din apropiere pentru a forma canale hidrofobe prin care molecule mici se pot schimba între celule.

Există numeroase uniuni de tip decalaj între astrocite-astrocite și între astrocite și oligodendrocite. Printre moleculele care se schimbă prin aceste legături se numără ioni mici, oligozaharide și anumiți factori trofici..

Ansamblurile ortogonale, pe de altă parte, sunt aranjamente „paracristaline” care sunt formate din particule de 7 nm. Sunt numeroase în porțiunile mai distale ale proiecțiilor citosolice, în special în regiunea cu care se confruntă vasele de sânge.

Aceste structuri participă la aderența celulelor și la transportul substanțelor între astrocite și între astrocite și lichidul cefalorahidian..

Tipuri

Există două tipuri de astrocite bine definite, care diferă prin morfologie și locație anatomică. Acestea sunt astrocite protoplasmatice și astrocite fibroase..

Cu toate acestea, mulți cercetători consideră că sunt același tip de celule care dobândesc funcții diferite în funcție de mediul în care se află..

Cu toate acestea, alte documente bibliografice stabilesc existența unui al treilea tip de astrocite, caracterizat prin corpurile lor celulare alungite și cunoscute în mod obișnuit sub denumirea de celule Bergmann gliale ale cerebelului și celule Müller din retina ochilor..

Numai astrocitele prezente în creier și măduva spinării vor fi descrise aici..

Astrocite protoplasmatice

Existența unor astfel de celule a fost demonstrată prin tehnici de colorare a argintului. Acestea sunt tipice pentru substanța cenușie a creierului și sunt celule cu aspect stelar (similar cu o stea).

Au un citosol abundent în care se găsește un nucleu mare și diferă de astrocitele fibroase prin faptul că au procese scurte.

Capetele unora dintre proiecțiile citosolice sunt compuse din „picioare vasculare” sau pedicele care interacționează cu vasele de sânge adiacente..

Unele astrocite protoplasmatice sunt aproape de corpurile celulare ale unor neuroni, ca și cum ar fi celule „satelite”.

Astrocite fibroase

Astrocitele fibroase sunt celule cu puține organite interne, bogate în ribozomi liberi și molecule de stocare precum glicogenul. Au proiecții sau proiecții citosolice mai lungi decât astrocitele protoplasmatice, motiv pentru care sunt cunoscute sub numele de astrocite „fibroase”.

Aceste celule sunt asociate cu substanța albă a creierului și procesele lor se conectează, de asemenea, cu vasele de sânge, dar sunt separate de acestea prin propria lor lamă bazală..

Caracteristici

Ca celule neurogliale, astrocitele joacă un rol vital în susținerea fizică și metabolică a neuronilor sistemului nervos central la animalele vertebrate..

În plus, aceste celule sunt responsabile pentru eliminarea ionilor și a altor substanțe reziduale din metabolismul neuronal, care sunt tipice micro-mediului neuronal, în special regiunea axonală, cum ar fi, de exemplu:

- Ioni de potasiu (K +)

- Reziduuri de glutamat și

- Reziduuri de acid gamma aminobutiric (GABA)

Responsabil, printre altele, de metabolismul energetic al cortexului cerebral, deoarece eliberează glucoza din moleculele de glicogen stocate în citosolul lor.

Această eliberare are loc numai atunci când astrocitele sunt stimulate de neurotransmițători, cum ar fi norepinefrina și peptida intestinală vasoactivă sau peptida VIP, care sunt eliberate de neuronii din apropiere..

Astrocitele participă, de asemenea, la dezvoltarea neuronală și la transportul și eliberarea factorilor neurotrofici, motiv pentru care unii autori consideră că sunt celule care mențin homeostazia în sistemul nervos central.

Aceste celule pot juca, de asemenea, roluri importante în vindecarea zonelor deteriorate ale creierului. Acestea controlează pH-ul creierului și reglează mai multe funcții neuronale prin menținerea unui microambient relativ constant.

Implicații pentru bariera hematoencefalică

Unele astrocite participă la formarea și conservarea barierei hematoencefalice, deoarece au capacitatea de a forma un strat continuu pe vasele de sânge din periferia sistemului nervos central..

Bariera hematoencefalică este un fel de „structură” care limitează intrarea elementelor sanguine circulante în sistemul nervos central..

Relația acestor celule nervoase cu această funcție astfel încât s-a demonstrat experimental că celulele epiteliale pot induce diferențierea precursorilor astrocitari.

Funcțiile imune ale astrocitelor

Unele recenzii bibliografice evidențiază astrocitele ca celule imunocompetente ale sistemului nervos central, deoarece acestea sunt capabile să exprime proteinele din complexul major de histocompatibilitate clasa II (MHC). Complex major de histocompatibilitate), care au roluri importante în prezentarea antigenului.

Aceste celule, deci, participă la activarea celulelor T, nu numai prin exprimarea proteinelor care prezintă antigen, ci și prin capacitatea lor de a exprima molecule co-stimulatoare care sunt critice pentru proces. în sine.

Cu toate acestea, participarea astrocitelor în sistemul imunitar nu se limitează la prezentarea de antigeni, dar s-a demonstrat, de asemenea, că aceste celule pot secreta o mare varietate de citokine și chemokine, ceea ce poate însemna că sunt implicate în procesele inflamatorii și imunitare. reactivitatea în creier.

Semnificația clinică

Având în vedere că datele experimentale sugerează că suprimarea astrocitelor din sistemul nervos central duce la degenerescență neuronală substanțială la adulți, este clar că aceste celule au o semnificație clinică valoroasă..

Astrocitele, printre funcțiile lor multiple, au fost legate de recuperarea pe termen lung a pacienților cu leziuni cerebrale. Aceștia sunt, de asemenea, implicați în regenerarea neuronilor, în principal datorită capacității lor de a exprima și elibera factori trofici..

Cu alte cuvinte, supraviețuirea neuronilor depinde în mare măsură de asocierea lor cu astrocitele, astfel încât orice deteriorare masivă care apare în aceste celule va afecta direct funcțiile normale ale creierului..

Astroglioză

Multe boli neurodegenerative se disting prin proliferare, schimbări morfologice și expresia crescută a proteinei acide glial-fibrilare (GFAP) în astrocite; afecțiune cunoscută sub numele de „astroglioză”.

Acest proces, în funcție de contextul în care are loc, poate fi benefic sau dăunător, deoarece poate însemna supraviețuire neuronală datorită producției de factori de creștere sau, respectiv, formării „cicatricilor gliale”..

Astrogliosis nu este un proces aleatoriu sau „totul sau nimic”. Mai degrabă, este un eveniment foarte controlat care depinde de semnale celulare multiple și de contextul particular în care se găsește celula în cauză..

Referințe

1. Chen, Y. și Swanson, R. A. (2003). Astrocite și leziuni cerebrale. Jurnalul fluxului sanguin cerebral și al metabolismului, 2. 3(2), 137-149.
2. Dong, Y. și Benveniste, E. N. (2001). Funcția imună a astrocitelor. Glia, 36(2), 180-190.
3. Gartner, L. P. și Hiatt, J. L. (2012). Atlasul culorilor și textul histologiei. Lippincott Williams și Wilkins.
4. Kimelberg, H. K. și Nedergaard, M. (2010). Funcțiile astrocitelor și potențialul lor ca ținte terapeutice. Neuroterapie, 7(4), 338-353.
5. Montgomery, D. L. (1994). Astrocite: formă, funcții și roluri în boală. Patologie veterinară, 31(2), 145-167.
6. Ransom, B., Behar, T. și Nedergaard, M. (2003). Roluri noi pentru astrocite (stele în cele din urmă). Tendințe în Neuroștiințe, 26(10), 520-522.
7. Sofroniew, M. V. și Vinters, H. V. (2010). Astrocite: Biologie și patologie. Acta Neuropathologica, 119(1), 7-35.