ASTROCITE: HISTOLOGIE, FUNCȚII, TIPURI - NEUROPSIHOLOGIE - 2025

Cele Astrocitele sunt unul dintre cele patru tipuri de celule gliale , care funcție de suportul fizic și metabolic al celulelor neuronale, prin urmare, fac parte din sistemul nervos central al oamenilor si multe 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 într-un număr mult mai mare decât neuronii, dar nu participă la reacția și / sau la propagarea impulsurilor nervoase.

Microscopie imunofluorescență a unui astrocit (Sursa: GerryShaw prin Wikimedia Commons)

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 la neuronii sistemului nervos central, ceea ce înseamnă că sunt necesare pentru transmiterea stimulilor nervoși.

Diagrama diferitelor tipuri de celule care alcătuiesc glia în sistemul nervos central. Se observă celule ependimale, oligodendrocite, astrocite și celule microgliale (Sursa: BruceBlaus. Când se utilizează această imagine în surse externe, se poate cita: personalul Blausen.com (2014). «Galeria medicală a Blausen Medical 2014 ». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. Via Wikimedia Commons)

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 a răspunde accidentării, deși s-a propus recent că sunt implicate în multe boli ale sistemului. nervos central.

Histologie

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

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

Când sunt priviți la un microscop ușor după colorarea de rutină, astrocitele (în funcție de tip) au nuclee ovale sau lobulare mari, cu conținut citosolic mic.

Proiecțiile citosolice caracteristice ale astrocitelor sunt cunoscute sub numele de „fibrilele gliale” și sunt compuse în principal din proteina acidă glial-fibrilară (GFAP), specifică pentru astrocitele sistemului nervos central și care este frecvent utilizat ca proteină marker.

Astrocite dintr-o cultură de celule. Culoarea este produsul colorarii proteinei acidului glial-fibrilar (GFAP) (Sursa: Încărcătorul original a fost GrzegorzWicher la Wikipedia poloneză. Via Wikimedia Commons)

Fibrele gliale ale astrocitelor sunt strâns legate de corpul celular și de axonii neuronilor, înconjoară situsurile sinapselor nervoase și, de asemenea, cunoscutii noduli ai Ranvier, prezenți în axonii 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 homeostazei în sistemul nervos.

Specializări pe membrană

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

Joncțiunile Gap sunt formate din proteine ​​transmembranare numite connexoni, care se unesc cu proteine ​​omologe din celulele din apropiere pentru a forma canale hidrofobe prin care moleculele mici pot face schimb între celule.

Există numeroase joncțiuni între astrocite și astrocite și între astrocite și oligodendrocite. Printre moleculele care sunt schimbate 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. Ele sunt numeroase în porțiunile mai distale ale proiecțiilor citosolice, în special în regiunea cu care se confruntă vasele de sânge.

Aceste structuri participă la adeziunea celulară și la transportul substanțelor între astrocite și între astrocite și lichidul cefalorahidian.

Tipuri

Există două tipuri de astrocite bine definite, care diferă prin morfologia și locația lor anatomică. Este vorba despre 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.

Totuși, alte documente bibliografice stabilesc existența unui al treilea tip de astrocite, caracterizate prin corpurile lor celulare alungite și cunoscute în mod obișnuit ca celulele gliale Bergmann ale cerebelului și celulele 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 materiei cenușii ale creierului și sunt celule cu aspect stelar (similar cu o stea).

Au un citosol abundent unde 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 pediceli care interacționează cu vasele de sânge adiacente.

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

Astrocite fibroase

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

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

Caracteristici

Ca celule neurogliale, astrocitele joacă un rol vital în sprijinul fizic și în sprijinul metabolic al neuronilor din sistemul nervos central la animalele vertebrate.

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

- Ionii de potasiu (K +)

- Rămășițe de glutamat și

- Urme de acid aminobutiric gamma (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 precum norepinefrina și peptida intestinală vasoactivă sau peptida VIP, care sunt eliberate de neuronii din apropiere.

Astrocitele participă și 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. Ele controlează pH-ul creierului și reglează multiple funcții neuronale prin menținerea unui microambient relativ constant.

Implicații pentru bariera sânge-creier

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

Bariera sânge-creier este un fel de „structură” care limitează intrarea elementelor de sânge care circulă în sistemul nervos central.

Relația acestor celule nervoase cu această funcție, astfel încât sa demonstrat experimental că celulele epiteliale pot induce diferențierea precursorilor astrocitici.

Funcțiile imune ale astrocitelor

Unele recenzii din literatură evidențiază astrocitele ca celule imunocompetente ale sistemului nervos central, deoarece sunt capabile să exprime proteine ​​ale complexului major de histocompatibilitate (MHC), care au funcții importante în prezentarea antigenului.

Apoi, aceste celule participă la activarea celulelor T, nu numai prin expresia proteinelor care prezintă antigen, ci și prin capacitatea lor de a exprima molecule co-stimulatoare care sunt critice pentru sine.

Cu toate acestea, participarea astrocitelor în sistemul imunitar nu se limitează la prezentarea de antigene, 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 procese inflamatorii și reactivitate imunitară în creier.

Semnificație clinică

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

Astrocitele, printre multiplele lor funcții, au fost legate de recuperarea pe termen lung a pacienților cu leziuni cerebrale. De asemenea, sunt 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 astrocite, astfel încât orice daune masive care apar în aceste celule vor afecta direct funcțiile normale ale creierului.

astrogliosis

Multe afecțiuni neurodegenerative se disting prin proliferare, schimbare morfologică și expresie crescută a proteinei acidului glial-fibrilar (GFAP) în astrocite; afecțiune cunoscută sub numele de „astroglioză”.

Acest proces, în funcție de contextul în care se produce, poate fi benefic sau dăunător, deoarece poate însemna supraviețuirea neuronală datorită producției de factori de creștere sau respectiv formării de „cicatrici gliale”.

Astroglioza nu este un proces întâmplător sau „total sau nimic”. Mai degrabă, este un eveniment extrem de controlat, care depinde de mai multe semnale celulare și de contextul particular în care se găsește celula în cauză.

Referințe

1. Chen, Y. și Swanson, RA (2003). Astrocite și leziuni cerebrale. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 23 (2), 137–149.
2. Dong, Y. și Benveniste, EN (2001). Funcția imună a astrocitelor. Glia, 36 (2), 180–190.
3. Gartner, LP, & Hiatt, JL (2012). Atlas de culoare și text de histologie. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Kimelberg, HK și Nedergaard, M. (2010). Funcțiile astrocitelor și potențialul lor ca ținte terapeutice. Neuroterapice, 7 (4), 338–353.
5. Montgomery, DL (1994). Astrocite: formă, funcții și roluri în boală. Patologie veterinară, 31 (2), 145–167.
6. Ransom, B., Behar, T., și Nedergaard, M. (2003). Noi roluri pentru astrocite (în sfârșit stele). Tendințe în neuroștiințe, 26 (10), 520–522.
7. Sofroniew, MV, & Vinters, HV (2010). Astrocite: biologie și patologie. Acta Neuropathologica, 119 (1), 7–35.