Astrocytter histologi, funksjoner, typer

3882
Robert Johnston
Astrocytter histologi, funksjoner, typer

De astrocytter de er en av de fire typene nevrogliale celler som fungerer for fysisk og metabolsk støtte av nevronceller, derfor er de en del av sentralnervesystemet hos mennesker og mange andre virveldyr.

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

Immunfluorescensmikroskopi av en astrocytt (Kilde: GerryShaw [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] 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..

Astrocytter har vist seg å øke antallet funksjonelle nevronale synapser i nevroner i sentralnervesystemet, noe som betyr at de er nødvendige for overføring av nervestimuli..

Diagram over de forskjellige celletyper som utgjør glia i sentralnervesystemet. Ependymale celler, oligodendrocytter, astrocytter og mikroglia celler observeres (Kilde: BruceBlaus. Når du bruker dette bildet i eksterne kilder, kan det siteres som: Blausen.com-ansatte (2014). "Medical gallery of Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)] 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 reagere på skade, selv om det nylig er blitt foreslått at de er involvert i mange sykdommer i system. sentral nervøs.

Artikkelindeks

  • 1 Histologi
    • 1.1 Membranspesialiseringer
  • 2 typer
    • 2.1 Protoplasmiske astrocytter
    • 2.2 Fiberholdige astrocytter
  • 3 funksjoner
    • 3.1 Implikasjoner for blod-hjerne-barrieren
    • 3.2 Immunfunksjoner til astrocytter
  • 4 Klinisk betydning
    • 4.1 Astrogliose
  • 5 Referanser

Histologi

Astrocytter er "stjerneformede" eller stjerneformede celler, da de har cytosoliske fremspring i forskjellige størrelser som gjør dem lik barnas tegninger av en romstjerne.

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

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

De karakteristiske cytosoliske projeksjonene av astrocytter er kjent som "glialfibriller", og er for det meste sammensatt av det gliale fibrillære sure proteinet (GFAP). Glial fibrillært surt protein), spesifikt for astrocytter i sentralnervesystemet og brukes ofte som markørprotein.

Astrocytter fra en cellekultur. Fargen er produktet av surt glialfibrillært protein (GFAP) farging (Kilde: Den opprinnelige opplasteren var GrzegorzWicher på polsk Wikipedia. [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)] via Wikimedia Commons )

Glialfibre av astrocytter er nært beslektet med cellekroppen og aksoner av nevroner, omgir stedene til nervesynapser og også de velkjente knutene til Ranvier, tilstede i aksoner dekket av en myelinskede.

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

Membranspesialiseringer

Astrocytter har to typer spesialiseringer i membranene sine, kjent som kryss mellomrom og ortogonale forsamlinger.

Fagforeninger mellomrom består av transmembrane proteiner kalt connexons, som sammenføyes med homologe proteiner i nærliggende celler for å danne hydrofobe kanaler gjennom hvilke små molekyler kan bytte mellom celler.

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

Ortogonale samlinger er derimot "parakrystallinske" arrangementer som består av 7 nm partikler. De er mange i de mer distale delene av de cytosoliske projeksjonene, spesielt i regionen som vender mot blodkarene.

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

Typer

Det er to veldefinerte typer astrocytter som er forskjellige i morfologi og anatomisk beliggenhet. Dette er protoplasmatiske astrocytter og fibrøse astrocytter..

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

Andre bibliografiske dokumenter fastslår imidlertid eksistensen av en tredje type astrocytter, preget av deres langstrakte cellelegemer og ofte kjent som glial Bergmann-celler i lillehjernen og Müller-cellene i øyehinnen..

Bare astrocyttene i hjernen og ryggmargen vil bli beskrevet her..

Protoplasmiske astrocytter

Eksistensen av slike celler ble demonstrert ved sølvfargingsteknikker. Disse er typiske for den grå substansen i hjernen og er celler med et stjernespekter (ligner på en stjerne).

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

Endene på noen av de cytosoliske fremspringene består av "vaskulære føtter" eller pedikler som samhandler med tilstøtende blodkar..

Noen protoplasmiske astrocytter er nær cellekroppene til noen nevroner, som om de var "satellittceller".

Fibre astrocytter

Fibre astrocytter er celler med få indre organeller, rike på frie ribosomer og lagringsmolekyler som glykogen. De har lengre cytosoliske projeksjoner eller projeksjoner 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 skilles fra disse ved hjelp av sin egen basalamina.

Funksjoner

Som neuroglialceller spiller astrocytter en viktig rolle i den fysiske støtten og metabolske støtten til nevroner i sentralnervesystemet hos virveldyr..

I tillegg er disse cellene ansvarlige for eliminering av ioner og andre avfallsstoffer fra neuronal metabolisme som er typiske for det neuronale mikromiljøet, spesielt den aksonale regionen, som for eksempel:

- Kaliumioner (K ​​+)

- Glutamatrester og

- Gamma-aminosmørsyre (GABA) rester

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

Denne frigjøringen skjer bare når astrocytter stimuleres av nevrotransmittere som noradrenalin og vasoaktivt tarmpeptid eller VIP-peptid, som frigjøres av nærliggende nevroner..

Astrocytter deltar også i neuronal utvikling og i transport og frigjøring av nevrotrofiske faktorer, og det er derfor noen forfattere anser at de er celler som opprettholder homeostase i sentralnervesystemet..

Disse cellene kan også spille viktige roller i å helbrede skadede områder av hjernen. De kontrollerer hjernens pH og regulerer flere nevrale funksjoner ved å opprettholde et relativt konstant mikromiljø.

Implikasjoner for blod-hjerne-barrieren

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

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

Forholdet mellom disse nervecellene og denne funksjonen slik at det eksperimentelt er vist at epitelceller kan indusere differensiering av astrocytiske forløpere.

Immunfunksjoner av astrocytter

Noen bibliografiske oversikter fremhever astrocytter som immunkompetente celler i sentralnervesystemet, siden de er i stand til å uttrykke proteiner av det viktigste histokompatibilitetskompleks klasse II (MHC). Stort histokompatibilitetskompleks), som har viktige roller i antigenpresentasjonen.

Disse cellene deltar da i aktiveringen av T-celler, ikke bare ved ekspresjon av antigenpresenterende proteiner, men også ved deres evne til å uttrykke ko-stimulerende molekyler som er kritiske for prosessen. per se.

Imidlertid er deltagelsen av astrocytter i immunsystemet ikke begrenset til presentasjon av antigener, men det er også vist at disse cellene kan skille ut et bredt utvalg av cytokiner og kjemokiner, noe som kan bety at de er involvert i inflammatoriske prosesser og immunforsvar. reaktivitet i hjernen.

Klinisk signifikans

Gitt at eksperimentelle data antyder at undertrykkelse av astrocytter i sentralnervesystemet fører til betydelig neuronal degenerasjon hos voksne, er det klart at disse cellene har verdifull klinisk betydning..

Astrocytter, blant deres mange 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 overlevelsen av nevroner sterkt avhengig av deres tilknytning til astrocytter, slik at massiv skade som oppstår i disse cellene vil direkte påvirke normale hjernefunksjoner..

Astrogliose

Mange nevrodegenerative sykdommer kjennetegnes av spredning, morfologisk endring og økt ekspresjon av glial-fibrillært surt protein (GFAP) i astrocytter; tilstand kjent som "astrogliose".

Denne prosessen, avhengig av konteksten der den forekommer, kan være gunstig eller skadelig, siden den kan bety neuronal overlevelse på grunn av produksjon av vekstfaktorer eller dannelsen av henholdsvis "glial arr"..

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

Referanser

  1. Chen, Y., & Swanson, R. A. (2003). Astrocytter og hjerneskade. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 2. 3(2), 137-149.
  2. Dong, Y., og Benveniste, E. N. (2001). Immunfunksjon av astrocytter. Glia, 36(2), 180-190.
  3. Gartner, L. P., og Hiatt, J. L. (2012). Fargeatlas og histologisk tekst. Lippincott Williams & Wilkins.
  4. Kimelberg, H. K., & Nedergaard, M. (2010). Funksjoner til astrocytter og deres potensiale som terapeutiske mål. Neuroterapeutika, 7(4), 338-353.
  5. Montgomery, D. L. (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 (til slutt stjerner). Trender innen nevrovitenskap, 26(10), 520-522.
  7. Sofroniew, M. V., & Vinters, H. V. (2010). Astrocytter: Biologi og patologi. Acta Neuropathologica, 119(1), 7-35.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.