ASTROCYTTER: HISTOLOGI, FUNKSJONER, TYPER - NEVROPSYKOLOGI - 2026

De astrocytter er en av fire typer av gliaceller som funksjon av den fysiske og metabolske støtte av neuronale celler, og derfor, er en del av det sentrale nervesystem hos mennesker og mange andre virveldyr.

Sammen med oligodendrocytter, mikrogliale celler og ependymale celler danner astrocytter det som er kjent som "neuroglia." De neurogliale cellene finnes vanligvis i mye større antall enn nevroner, men de deltar ikke i reaksjonen og / eller forplantningen av nerveimpulser.

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

Begrepene "neuroglia" og "astrocyte" ble foreslått i 1895 av Mihaly von Lenhossek for å identifisere cellegruppen som støtter nevroner og en spesiell klasse av disse cellene, preget av deres stellate form.

Det er vist at astrocytter øker antall funksjonelle nevronale synapser i nevroner i sentralnervesystemet, noe som betyr at de er nødvendige for overføring av nervestimuli.

Diagram over de forskjellige cellene som utgjør glia i sentralnervesystemet. Ependymale celler, oligodendrocytter, astrocytter og mikrogliale celler er observert (Kilde: BruceBlaus. Når du bruker dette bildet i eksterne kilder, kan det siteres som: Blausen.com staff (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 cellene utgjør mellom 20 og 25% (og noen ganger opptil 50%) av volumet i mange hjerneområder og er kjent for å ha spesielle roller i å svare på skader, selv om det nylig har blitt foreslått at de er involvert i mange sykdommer i systemet. sentral nervøs.

histologi

Astrocytter er "stjerners" eller stjerneformede celler, ettersom de har cytosoliske fremspring i forskjellige størrelser som gjør at de ligner barnetegninger av en romstjerne.

Disse cellene er fordelt over hjernen og gjennom ryggmargen og utgjør mer enn 50% av alle gliaceller.

Når de blir sett under et lysmikroskop etter rutinemessig farging, har astrocytter (avhengig av type) store ovale eller lobulære kjerner med lite cytosolisk innhold.

De karakteristiske cytosoliske projeksjonene av astrocytter er kjent som "glial fibrils", og de er hovedsakelig sammensatt av glial-fibrillar acid protein (GFAP), spesifikke for astrocyttene i sentralnervesystemet og som ofte brukes som markørprotein.

Astrocytter fra en cellekultur. Farge er produktet av glial-fibrillar acid protein (GFAP) farging (Kilde: Den opprinnelige opplasteren var GrzegorzWicher på polske Wikipedia. Via Wikimedia Commons)

Glialfibrene til astrocytter er nært beslektet med cellekroppen og aksonene til nevroner, de omgir nettstedene for nervesynapser og også de velkjente knutene til Ranvier, til stede i aksoner dekket av en myelinskjede.

Selv om de ikke er eksiterbare celler, uttrykker astrocytter spesifikke natrium- og kaliumkanaler som er veldig viktige for deres funksjoner for å opprettholde homeostase i nervesystemet.

Membran spesialiseringer

Astrocytter har to typer spesialiseringer i membranene, kjent som gap junctions og ortogonale samlinger.

Gap-veikryss består av transmembrane proteiner kalt connexons, som går sammen med homologe proteiner i celler i nærheten for å danne hydrofobe kanaler som små molekyler kan utveksle mellom celler.

Det er mange gapskryss mellom astrocytter og astrocytter og mellom astrocytter og oligodendrocytter. Blant molekylene som byttes gjennom disse bindingene er små ioner, oligosakkarider og visse trofiske faktorer.

Ortogonale sammenstillinger er derimot "parakrystallinske" arrangementer som består av 7nm partikler. De er mange i de mer distale delene av de cytosoliske fremspringene, spesielt i området mot blodårene.

Disse strukturene deltar i celleadhesjon og i transport av stoffer mellom astrocytter og mellom astrocytter og cerebrospinalvæsken.

typer

Det er to veldefinerte typer astrocytter som avviker i deres morfologi og anatomiske beliggenhet. Dette er protoplasmatiske astrocytter og fibrøse astrocytter.

Imidlertid vurderer mange forskere at de er samme type celler som tilegner seg forskjellige funksjoner avhengig av miljøet der de er.

Andre bibliografiske dokumenter bekrefter imidlertid eksistensen av en tredje type astrocytter, preget av deres langstrakte cellelegemer og ofte kjent som Bergmann glialceller i lillehjernen og Müller-celler i øynene på netthinnen.

Bare astrocyttene som er til stede i hjernen og ryggmargen vil bli beskrevet her.

Protoplasmatiske astrocytter

Eksistensen av slike celler ble demonstrert ved sølvfargingsteknikker. Disse er typiske for gråstoffet i hjernen og er celler med et fremragende utseende (ligner en stjerne).

De har en rikelig cytosol der det finnes en stor kjerne, og de skiller seg fra fibrøse astrocytter ved at de har korte prosesser.

Endene av noen av de cytosoliske fremspringene er sammensatt av "vaskulære føtter" eller pedikler som samvirker med tilstøtende blodkar.

Noen protoplasmatiske astrocytter ligger i nærheten av cellelegemene til noen nevroner, som om de var "satellitt" -celler.

Fibrous astrocytter

Fibrøse astrocytter er celler med få indre organeller, rik på frie ribosomer og lagringsmolekyler som glykogen. De har lengre cytosoliske anslag eller anslag enn protoplasmatiske astrocytter, og det er derfor de er kjent som "fibrøse" astrocytter.

Disse cellene er assosiert med den hvite substansen i hjernen, og prosessene deres kobles også til blodkar, men er atskilt fra disse med sin egen basallamina.

Egenskaper

Som neurogliale celler spiller astrocytter en viktig rolle i fysisk støtte og metabolsk støtte av nevroner i sentralnervesystemet hos virveldyr.

I tillegg er disse cellene ansvarlige for eliminering av ioner og andre avfallsstoffer fra nevronmetabolismen som er typisk for det nevronale mikromiljøet, spesielt det aksonale området, for eksempel:

- Kaliumioner (K ​​+)

- Rester av glutamat og

- Spor av gamma-aminosmørsyre (GABA)

Ansvarlig for blant annet energimetabolismen i hjernebarken, da de frigjør glukose fra glykogenmolekyler som er lagret i deres cytosol.

Denne frigjøringen skjer bare når astrocytter blir stimulert av nevrotransmittere som noradrenalin og vasoaktivt tarmpeptid eller VIP-peptid, som frigjøres av nevroner i nærheten.

Astrocytter deltar også i neuronal utvikling og i transport og frigjøring av nevrotrofiske faktorer, og det er grunnen til at noen forfattere anser dem for å være celler som opprettholder homeostase i sentralnervesystemet.

Disse cellene kan også spille viktige roller for å helbrede skadede områder i hjernen. De kontrollerer pH i hjernen og regulerer flere nevrale funksjoner ved å opprettholde et relativt konstant mikro-miljø.

Implikasjoner for blod-hjerne-barrieren

Noen astrocytter deltar i dannelsen og vedlikeholdet av blod-hjerne-barrieren, siden de har evnen til å danne et kontinuerlig lag på blodkarene i periferien til sentralnervesystemet.

Blod-hjerne-barrieren er en slags "struktur" som begrenser inntreden av sirkulerende blodelementer i sentralnervesystemet.

Forholdet mellom disse nervecellene og denne funksjonen på en slik måte at det er blitt eksperimentelt demonstrert at epitelceller kan indusere differensiering av astrocytiske forløpere.

Immunfunksjoner av astrocytter

Noen litteraturgjennomganger fremhever astrocytter som immunkompetente celler i sentralnervesystemet, da de er i stand til å uttrykke proteiner fra Major Histocompatibility Complex (MHC), som har viktige funksjoner i antigenpresentasjonen.

Disse cellene deltar da i T-celle-aktivering, ikke bare ved uttrykk av antigenpresenterende proteiner, men også ved deres evne til å uttrykke co-stimulatory molekyler som er kritiske for prosessen per se.

Imidlertid er deltakelsen av astrocytter i immunsystemet ikke begrenset til presentasjonen av antigener, men det er også vist at disse cellene kan utskille et bredt utvalg av cytokiner og kjemokiner, noe som kan bety at de er involvert i inflammatoriske prosesser og immunreaktivitet i hjernen.

Klinisk signifikans

Med tanke på eksperimentelle data som antyder at undertrykkelse av astrocytter i sentralnervesystemet resulterer i betydelig nevronal degenerasjon hos voksne, er det tydelig at disse cellene har verdifull klinisk betydning.

Astrocytter, blant flere funksjoner, har vært knyttet til langvarig utvinning av pasienter med hjerneskader. De er også involvert i regenerering av nevroner, hovedsakelig på grunn av deres evne til å uttrykke og frigjøre trofiske faktorer.

Med andre ord er overlevelse av nevroner veldig avhengig av deres tilknytning til astrocytter, slik at massiv skade som oppstår i disse cellene direkte vil påvirke normale hjernefunksjoner.

Astrogliosis

Mange nevrodegenerative sykdommer kjennetegnes ved spredning, morfologisk endring og økt uttrykk for glial-fibrillar acid protein (GFAP) i astrocytter; tilstand kjent som "astrogliose".

Avhengig av konteksten den forekommer i, kan denne prosessen være gunstig eller skadelig, da den kan bety neuronal overlevelse på grunn av produksjonen av henholdsvis vekstfaktorer eller dannelsen av "glial arr".

Astrogliose er ikke en tilfeldig prosess eller "alt eller ingenting". Snarere er det en sterkt kontrollert hendelse som avhenger av flere cellulære signaler og den spesielle konteksten som den aktuelle cellen er funnet i.

referanser

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). Immunfunksjon av astrocytter. Glia, 36 (2), 180–190.
3. Gartner, LP, & Hiatt, JL (2012). Fargeatlas og tekst i histologi. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Kimelberg, HK, & Nedergaard, M. (2010). Funksjoner av astrocytter og deres potensiale som terapeutiske mål. Neurotherapeutics, 7 (4), 338–353.
5. Montgomery, DL (1994). Astrocytter: Form, funksjoner og roller i sykdom. Veterinær patologi, 31 (2), 145–167.
6. Ransom, B., Behar, T., & Nedergaard, M. (2003). Nye roller for astrocytter (stjerner til slutt). Trends in Neurosciences, 26 (10), 520–522.
7. Sofroniew, MV, & Vinters, HV (2010). Astrocytter: Biologi og patologi. Acta Neuropathologica, 119 (1), 7–35.