Astrocyter histologi, funktioner, typer

4686
David Holt
Astrocyter histologi, funktioner, typer

De astrocyter de är en av de fyra typerna av neuroglialceller som fungerar för det fysiska och metaboliska stödet av neuronala celler, därför är de en del av det centrala nervsystemet hos människor och många andra ryggradsdjur.

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

Immunfluorescensmikroskopi av en astrocyt (Källa: GerryShaw [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

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

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

Diagram över de olika typerna av celler som utgör glia i centrala nervsystemet. Ependymala celler, oligodendrocyter, astrocyter och mikroglia celler observeras (Källa: BruceBlaus. När den här bilden används 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. [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)] 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 speciella roller för att svara på skada, även om det nyligen har föreslagits att de är involverade i många sjukdomar i central nervös.

Artikelindex

  • 1 Histologi
    • 1.1 Membranspecialiseringar
  • 2 typer
    • 2.1 Protoplasmiska astrocyter
    • 2.2 Fibrösa astrocyter
  • 3 funktioner
    • 3.1 Konsekvenser för blod-hjärnbarriären
    • 3.2 Immunfunktioner hos astrocyter
  • 4 Klinisk betydelse
    • 4.1 Astroglios
  • 5 Referenser

Histologi

Astrocyter är "stjärniga" eller stjärnformade celler, eftersom de har cytosoliska utsprång av olika storlekar som gör att de liknar barnens ritningar av en rymdstjärna..

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

När de ses under ett ljusmikroskop efter rutinfärgning har astrocyter (beroende på typ) stora ovala eller lobulerade kärnor med lite cytosoliskt innehåll..

De karakteristiska cytosoliska utsprången för astrocyter är kända som "glialfibriller" och består mestadels av det gliala fibrillära sura proteinet (GFAP). Glial fibrillärt surt protein), specifikt för astrocyter i centrala nervsystemet och används vanligen som ett markörprotein.

Astrocyter från en cellkultur. Färgen är produkten av surt glialfibrillärt protein (GFAP) -färgning (Källa: Den ursprungliga uppladdaren var GrzegorzWicher på polska Wikipedia. [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)] via Wikimedia Commons )

Glialfibrer av astrocyter är nära besläktade med cellkroppen och nervcellerna, omger platserna för nervsynapser och även de välkända knölarna i Ranvier, närvarande i axoner som täcks av en myelinskida.

Även om de inte är exciterande celler, uttrycker astrocyter specifika natrium- och kaliumkanaler som är mycket viktiga för deras funktioner när det gäller att upprätthålla nervsystemet i homeostasen..

Membranspecialiseringar

Astrocyter har två typer av specialiseringar i sina membran som kallas korsningar glipa och ortogonala enheter.

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

Det finns många typförbund glipa mellan astrocyt-astrocyter och mellan astrocyter och oligodendrocyter. Bland molekylerna som byts ut genom dessa bindningar finns små joner, oligosackarider och vissa trofiska faktorer..

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

Dessa strukturer deltar i celladhesion och i transporten av ämnen mellan astrocyter och mellan astrocyter och cerebrospinalvätska..

Typer

Det finns två väldefinierade typer av astrocyter som skiljer sig åt i deras morfologi och anatomiska läge. Dessa är protoplasmiska astrocyter och fibrösa astrocyter..

Men många forskare anser att de är av samma typ av celler som får olika funktioner beroende på omgivningen där de är..

Andra bibliografiska dokument fastställer dock förekomsten av en tredje typ av astrocyter, som kännetecknas av deras långsträckta cellkroppar och allmänt känd som glial Bergmann-celler i lillhjärnan och Müller-cellerna i ögonhinnan..

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

Protoplasmiska astrocyter

Förekomsten av sådana celler demonstrerades med silverfärgningstekniker. Dessa är typiska för hjärnans gråa ämnen och är celler med en stjärnaspekt (liknar 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 består av "vaskulära fötter" eller pediklar som interagerar med intilliggande blodkärl..

Vissa protoplasmatiska astrocyter ligger nära cellkropparna hos vissa nervceller, som om de vore "satellitceller".

Fibrösa astrocyter

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

Dessa celler är associerade med hjärnans vita substans och deras processer ansluter sig också till blodkärlen, men separeras från dessa genom sin egen basal lamina.

Funktioner

Som neuroglialceller spelar astrocyter en viktig roll i det fysiska stödet och det metaboliska stödet hos nervceller i centrala nervsystemet hos ryggradsdjur..

Dessutom är dessa celler ansvariga för eliminering av joner och andra avfallssubstanser från neuronal metabolism som är typiska för den neuronala mikromiljön, särskilt den axonala regionen, såsom till exempel:

- Kaliumjoner (K ​​+)

- Glutamatrester och

- Gamma-aminosmörsyra (GABA) -rester

Ansvarig för bland annat hjärnbarkens energimetabolism när de frisätter glukos från glykogenmolekyler lagrade i deras cytosol.

Denna frisättning inträffar endast när astrocyter stimuleras av neurotransmittorer såsom noradrenalin och vasoaktiv tarmpeptid eller VIP-peptid, som frigörs av närliggande neuroner..

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

Dessa celler kan också spela viktiga roller för att läka skadade områden i hjärnan. De kontrollerar hjärnans pH och reglerar flera neurala funktioner genom att upprätthålla en relativt konstant mikromiljö.

Konsekvenser för blod-hjärnbarriären

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

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

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

Immunfunktioner hos astrocyter

Vissa bibliografiska granskningar lyfter fram astrocyter som immunkompetenta celler i det centrala nervsystemet, eftersom de kan uttrycka proteiner av det viktigaste histokompatibilitetskomplexet klass II (MHC). Stora histokompatibilitetskomplex), som har viktiga roller i antigenpresentation.

Dessa celler deltar sedan i aktiveringen av T-celler, inte bara genom uttryck av antigenpresenterande proteiner utan också genom deras förmåga att uttrycka samstimulerande molekyler som är kritiska för processen. i sig.

Deltagandet av astrocyter i immunsystemet är emellertid inte begränsat till presentation av antigener, men det har också visat sig att dessa celler kan utsöndra en mängd olika cytokiner och kemokiner, vilket kan innebära att de är involverade i inflammatoriska processer och immunförsvar. reaktivitet i hjärnan.

Klinisk signifikans

Med tanke på att experimentella data tyder på att undertryckandet av astrocyter i centrala nervsystemet leder till betydande neuronal degeneration hos vuxna är det uppenbart att dessa celler har värdefull klinisk betydelse..

Astrocyter, bland deras många funktioner, har kopplats till långvarig återhämtning hos patienter med hjärnskador. De är också involverade i regenerering av neuroner, främst på grund av deras förmåga att uttrycka och släppa trofiska faktorer..

Med andra ord är neurons överlevnad i hög grad beroende av deras samband med astrocyter, så att alla massiva skador som uppstår i dessa celler direkt påverkar normala hjärnfunktioner..

Astroglios

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

Denna process, beroende på sammanhanget där den sker, kan vara fördelaktig eller skadlig, eftersom den kan betyda neuronal överlevnad på grund av produktion av tillväxtfaktorer eller bildandet av ”glialärr”..

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 i vilket cellen i fråga finns..

Referenser

  1. Chen, Y., & Swanson, R. A. (2003). Astrocyter och hjärnskada. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 2. 3(2), 137-149.
  2. Dong, Y., och Benveniste, E. N. (2001). Immunfunktion hos astrocyter. Glia, 36(2), 180-190.
  3. Gartner, L. P., & Hiatt, J. L. (2012). Färgatlas och histologitext. Lippincott Williams & Wilkins.
  4. Kimelberg, H. K., & Nedergaard, M. (2010). Astrocyters funktioner och deras potential som terapeutiska mål. Neuroterapeutika, 7(4), 338-353.
  5. Montgomery, D. L. (1994). Astrocyter: Form, funktioner och roller vid sjukdom. Veterinärpatologi, 31(2), 145-167.
  6. Ransom, B., Behar, T., & Nedergaard, M. (2003). Nya roller för astrocyter (äntligen stjärnor). Trender inom neurovetenskap, 26(10), 520-522.
  7. Sofroniew, M. V., & Vinters, H. V. (2010). Astrocyter: biologi och patologi. Acta Neuropathologica, 119(1), 7-35.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.