ASTROSYYTIT: HISTOLOGIA, TOIMINNOT, TYYPIT - NEUROPSYKOLOGIA - 2026

Astrosyytit ovat yksi neljä gliasoluissa toiminnon fyysisen ja metabolisen tukea hermosolujen, ovat siksi osa keskushermoston ihmisten ja monet muut selkärankaisilla eläimillä.

Yhdessä oligodendrosyyttien, mikroglialisolujen ja ependymalisolujen kanssa astrosyytit muodostavat niin kutsutun "neuroglia". Neuroglialisia soluja löytyy yleensä paljon enemmän kuin neuroneja, mutta ne eivät osallistu hermoimpulssien reaktioon ja / tai etenemiseen.

Astrosyytin immunofluoresenssimikroskopia (Lähde: GerryShaw Wikimedia Commonsin kautta)

Termejä "neuroglia" ja "astrosyytti" ehdotti vuonna 1895 Mihaly von Lenhossek tunnistamaan soluryhmä, joka tukee neuroneja, ja näiden solujen erityisluokan, jolle on tunnusomaista niiden tähtikuvio.

Astrosyyttien on osoitettu lisäävän funktionaalisten neuronaalisten synapsien lukumäärää keskushermoston neuroneissa, mikä tarkoittaa, että niitä tarvitaan hermostimulaatioiden välittämiseen.

Kaavio erityyppisistä soluista, jotka muodostavat glia: n keskushermostossa. Ependyymisoluja, oligodendrosyyttejä, astrosyyttejä ja mikroglialisoluja havaitaan (Lähde: BruceBlaus. Tätä kuvaa käytettäessä ulkoisissa lähteissä siihen voidaan viitata nimellä: Blausen.com-henkilökunta (2014). «Blausen Medicalin lääketieteellinen galleria 2014 ».WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. Wikimedia Commonsin kautta)

Nämä solut muodostavat 20-25% (ja joskus jopa 50%) tilavuudesta monilla aivoalueilla, ja niiden tiedetään olevan erityisissä roolissa reagoidessaan vammoihin, vaikka viime aikoina on ehdotettu, että ne osallistuvat moniin järjestelmän sairauksiin. keskushermostunut.

histologia

Astrosyytit ovat "tähtikuvioisia" tai tähtimuotoisia soluja, koska niillä on erikokoiset sytosoliprojektiot, jotka tekevät niistä samanlaisia ​​kuin avaruustähden lasten piirrokset.

Nämä solut jakautuvat koko aivoihin ja selkäytimeen ja muodostavat yli 50% kaikista glia-soluista.

Kun katsotaan valomikroskoopilla rutiinivärjäyksen jälkeen, astrosyyteillä (tyypistä riippuen) on suuret soikeat tai lobulaariset ytimet, joilla on vähän sytosolipitoisuutta.

Astrosyyttien tyypilliset sytosoliprojektiot tunnetaan nimellä "gliafibrillit", ja ne koostuvat pääasiassa glia-fibrillaarisesta happamasta proteiinista (GFAP), joka on spesifinen keskushermoston astrosyyteille ja jota käytetään yleisesti markkeriproteiinina.

Astrosyytit soluviljelmästä. Väri on glial-fibrillaarisen hapan proteiinin (GFAP) värjäyksen tuote (Lähde: Alkuperäinen lähettäjä oli GrzegorzWicher Puolan Wikipediassa. Via Wikimedia Commons)

Astrosyyttien gliakuidut liittyvät läheisesti solurunkoon ja neuronien aksoneihin, ne ympäröivät hermosynapsien kohdat ja myös Ranvierin hyvin tunnettuja kyhmyjä, joita esiintyy myeliinivaipan peittämissä aksoneissa.

Vaikka astrosyytit eivät ole herätettäviä soluja, ne ekspressoivat spesifisiä natrium- ja kaliumkanavia, jotka ovat erittäin tärkeitä niiden toiminnalle homeostaasin ylläpidossa hermossa.

Kalvojen erikoistuminen

Astrosyyttien membraaneissa on kahden tyyppisiä erikoistumisia, jotka tunnetaan rakoyhteyksinä ja ortogonaalisina kokoonpanoina.

Gap-liitokset koostuvat membraanin läpäisevistä proteiineista, joita kutsutaan connexoneiksi, jotka yhdistyvät lähellä olevien solujen homologisten proteiinien kanssa muodostaen hydrofobisia kanavia, joiden läpi pienet molekyylit voivat vaihtaa solujen välillä.

Astrosyyttien ja astrosyyttien välillä sekä astrosyyttien ja oligodendrosyyttien välillä on lukuisia rakoyhteyksiä. Näiden sidosten kautta vaihdettavien molekyylien joukossa ovat pienet ionit, oligosakkaridit ja tietyt troofiset tekijät.

Ortogonaaliset kokoonpanot puolestaan ​​ovat "parakiteisiä" järjestelyjä, jotka koostuvat 7 nm hiukkasista. Niitä on paljon sytosolisten ulokkeiden kaukaisimmissa osissa, erityisesti verisuonia vastapäätä olevaa aluetta.

Nämä rakenteet osallistuvat solujen tarttumiseen ja aineiden kuljetukseen astrosyyttien välillä ja astrosyyttien ja aivo-selkäydinnesteen välillä.

Tyypit

On olemassa kaksi hyvin määriteltyä astrosyytityyppiä, jotka eroavat toisistaan ​​morfologiansa ja anatomisen sijaintinsa perusteella. Nämä ovat protoplasmisia astrosyyttejä ja kuitumaisia ​​astrosyyttejä.

Monet tutkijat katsovat kuitenkin, että ne ovat samantyyppisiä soluja, jotka saavat erilaisia ​​toimintoja ympäristöstä riippuen.

Muut bibliografiset asiakirjat kuitenkin osoittavat kolmannen tyyppisten astrosyyttien olemassaolon, jolle on tunnusomaista niiden pitkänomaiset solurungot ja joita yleisesti kutsutaan pikkuaivojen Bergmann-glia-soluiksi ja Müller-soluiksi silmien verkkokalvossa.

Tässä kuvataan vain aivoissa ja selkäytimessä olevat astrosyytit.

Protoplasmiset astrosyytit

Tällaisten solujen olemassaolo osoitettiin hopeavärjäystekniikoilla. Nämä ovat tyypillisiä aivojen harmaalle aineelle ja ovat soluja, joiden ulkonäkö on tähtien mukainen (samanlainen kuin tähti).

Heillä on runsaasti sytosolia, josta löytyy suuri ydin, ja ne eroavat kuituisista astrosyyteistä siinä, että niillä on lyhyet prosessit.

Joidenkin sytosolisten ulkoneiden päät koostuvat "verisuonen jaloista" tai pedikoista, jotka ovat vuorovaikutuksessa vierekkäisten verisuonten kanssa.

Jotkut protoplasmiset astrosyytit ovat lähellä joidenkin hermosolujen solukappaleita, ikään kuin ne olisivat "satelliittisoluja".

Kuitumaiset astrosyytit

Kuitumaiset astrosyytit ovat soluja, joissa on vähän sisäisiä organelleja, runsaasti vapaita ribosomeja ja varastointimolekyylejä, kuten glykogeeni. Niillä on pidemmät sytosoliprojektiot tai -projektiot kuin protoplasmisilla astrosyyteillä, minkä vuoksi niitä kutsutaan "kuituisiksi" astrosyyteiksi.

Nämä solut liittyvät aivojen valkoiseen aineeseen ja niiden prosessit yhdistyvät myös verisuoniin, mutta erotetaan näistä omalla peruskudoksellaan.

ominaisuudet

Neuroglisina soluina astrosyytteillä on tärkeä rooli selkärankaisten eläinten keskushermostoon liittyvien hermosolujen fyysisessä ja aineenvaihdunnallisessa tukemisessa.

Lisäksi nämä solut ovat vastuussa ionien ja muiden jäteaineiden eliminaatiosta hermoston aineenvaihdunnasta, jotka ovat tyypillisiä hermosolujen mikroympäristölle, erityisesti aksonaalialueella, kuten:

- kaliumionit (K +)

- glutamaatin ja

- gamma-aminovoihapon (GABA) jälkiä

Vastuu muun muassa aivokuoren energianvaihdunnasta, koska ne vapauttavat glukoosia sytosoliinsa varastoiduista glykogeenimolekyyleistä.

Tämä vapautuminen tapahtuu vain silloin, kun neurotransmitterit, kuten norepinefriini ja vasoaktiivinen suolistopeptidi tai VIP-peptidi, stimuloivat astrosyyttejä, jotka läheiset neuronit vapauttavat.

Astrosyytit osallistuvat myös hermosolujen kehitykseen ja neurotrofisten tekijöiden kuljettamiseen ja vapautumiseen, minkä vuoksi jotkut kirjoittajat pitävät niitä soluina, jotka ylläpitävät homeostaasia keskushermostoon.

Näillä soluilla voi myös olla tärkeä rooli aivojen vaurioituneiden alueiden parantamisessa. Ne säätelevät aivojen pH: ta ja säätelevät useita hermostoa ylläpitämällä suhteellisen vakio mikroympäristöä.

Vaikutus veren ja aivojen esteeseen

Jotkut astrosyytit osallistuvat veri-aivoesteen muodostumiseen ja ylläpitämiseen, koska heillä on kyky muodostaa jatkuva kerros verisuonille keskushermoston reuna-alueilla.

Veri-aivoeste on eräänlainen "rakenne", joka rajoittaa verenkierrossa olevien veren elementtien pääsyä keskushermostoon.

Näiden hermosolujen suhde tähän funktioon siten, että on kokeellisesti osoitettu, että epiteelisolut voivat indusoida astrosyyttisten esiasteiden erilaistumista.

Astrosyyttien immuunitoiminnot

Joissakin kirjallisuuskatsauksissa korostetaan astrosyyttejä keskushermoston immunokompetentteina soluina, koska ne kykenevät ekspressoimaan MHC: n proteiineja, joilla on tärkeitä tehtäviä antigeenin esittelyssä.

Sitten nämä solut osallistuvat T-solujen aktivointiin, paitsi antigeeniä esittelevien proteiinien ilmentämisen kautta, myös niiden kyvyn avulla ilmentää yhdessä stimuloivia molekyylejä, jotka ovat kriittisiä prosessille sinänsä.

Astrosyyttien osallistuminen immuunijärjestelmään ei kuitenkaan rajoitu antigeenien esiintymiseen, vaan on myös osoitettu, että nämä solut voivat erittää monenlaisia ​​sytokiineja ja kemokiineja, mikä voi tarkoittaa, että ne osallistuvat tulehduksellisiin prosesseihin ja immuunireaktiivisuus aivoissa.

Lääketieteellinen merkitys

Ottaen huomioon kokeelliset tiedot, jotka viittaavat siihen, että astrosyyttien tukahduttaminen keskushermostossa johtaa huomattavaan hermosolujen rappeutumiseen aikuisilla, on selvää, että näillä soluilla on arvokas kliininen merkitys.

Astrosyytit on niiden monitoimintojen joukossa liitetty aivovammojen potilaiden pitkäaikaiseen toipumiseen. Ne osallistuvat myös hermosolujen uudistamiseen, pääasiassa niiden kyvyn vuoksi ilmentää ja vapauttaa troofisia tekijöitä.

Toisin sanoen, neuronien selviytyminen on suuresti riippuvainen niiden assosioitumisesta astrosyyttien kanssa siten, että kaikki näissä soluissa tapahtuvat massiiviset vauriot vaikuttavat suoraan aivojen normaaliin toimintaan.

astroglioosi

Monille neurodegeneratiivisille sairauksille on eroa proliferaatiolla, morfologisilla muutoksilla ja glialfibrillaarisen happaman proteiinin (GFAP) lisääntyneellä ekspressiolla astrosyyteissä; tila, joka tunnetaan nimellä "astroglioosi".

Tämä prosessi voi tilanteesta riippuen olla hyödyllinen tai vahingollinen, koska se voi tarkoittaa hermosolujen selviytymistä johtuen kasvutekijöiden tuotannosta tai vastaavasti "glia-arvien" muodostumisesta.

Astroglioosi ei ole satunnainen tai ”kaikki tai ei mitään” -prosessi. Pikemminkin se on erittäin hallittu tapahtuma, joka riippuu useista solusignaaleista ja tietystä tilanteesta, jossa kyseinen solu löytyy.

Viitteet

1. Chen, Y., ja Swanson, RA (2003). Astrosyytit ja aivovaurio. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 23 (2), 137–149.
2. Dong, Y., ja Benveniste, EN (2001). Astrosyyttien immuunitoiminnot. Glia, 36 (2), 180–190.
3. Gartner, LP ja Hiatt, JL (2012). Värivasta ja histologian teksti. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Kimelberg, HK, ja Nedergaard, M. (2010). Astrosyyttien toiminnot ja niiden potentiaali terapeuttisina kohteina. Neurotherapeutics, 7 (4), 338–353.
5. Montgomery, DL (1994). Astrosyytit: muoto, toiminnot ja roolit taudissa. Veterinary Patology, 31 (2), 145–167.
6. Ransom, B., Behar, T., ja Nedergaard, M. (2003). Uudet roolit astrosyytteille (vihdoin tähdet). Neurotieteiden suuntaukset, 26 (10), 520–522.
7. Sofroniew, MV, ja Vinters, HV (2010). Astrosyytit: Biologia ja patologia. Acta Neuropathologica, 119 (1), 7–35.