Istologia astrociti, funzioni, tipi

IL Astrociti Sono uno dei quattro tipi di cellule neuroglia che funzionano per il supporto fisico e metabolico delle cellule neuronali, quindi fanno parte del sistema nervoso centrale dell'essere umano e di molti altri animali vertebrati.

Insieme a oligodendrociti, cellule microgliali e cellule ependimali, gli astrociti formano quella che è nota come "Neuroglia". Le cellule neuroglia si trovano generalmente in numero molto maggiore rispetto ai neuroni, ma non partecipano alla reazione e/o alla propagazione degli impulsi nervosi.

Microscopia di immunofluorescenza di un astrocita (fonte: Gerryshaw [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

I termini "neuroglia" e "astrocito" sono stati proposti nel 1895 da Mihaly Vonossek per identificare l'insieme cellulare che supporta i neuroni e una classe speciale di queste cellule, caratterizzata dalla loro forma stellata.

È stato dimostrato che gli astrociti aumentano il numero di sinapsi neuronali funzionali nei neuroni del sistema nervoso centrale, il che significa che sono necessari per la trasmissione di stimoli nervosi.

Schema dei diversi tipi di cellule che compongono la neuroglia nel sistema nervoso centrale. Si osservano cellule ependimali, oligodendrociti, astrociti e cellule di microglia (fonte: Bruceblaus. Quando si utilizza questa immagine in fonti esterne può essere citata come: Blausen.COM Staff (2014). "Galleria medica di Blausen Medical 2014". Wikijournal of Medicine 1 (2). Doi: 10.15347/WJM/2014.010. ISSN 2002-4436. [CC per 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/di/3.0)] via Wikimedia Commons)

Queste cellule comprendono tra il 20 e il 25% (e talvolta fino al 50%) del volume in molte aree cerebrali ed è noto che hanno funzioni speciali nella risposta alle lesioni, sebbene recentemente sia stato proposto che siano coinvolti in molti Malattie del sistema Central nervoso.

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Istologia

Gli astrociti sono cellule "stellari" che hanno una forma a stella, perché hanno proiezioni citosoliche di diverse dimensioni che li rendono simili ai disegni dei bambini di una stella spaziale.

Queste cellule sono distribuite in tutto il cervello e lungo il midollo spinale e costituiscono oltre il 50% delle cellule neuroglia totali.

Se vengono osservati al microscopio ottico dopo una colorazione di routine, gli astrociti (a seconda del tipo) hanno nuclei ovali o lobati di grandi dimensioni con un piccolo contenuto citosolico.

Le caratteristiche proiezioni citosoliche degli astrociti sono note come "fibrille gliali" e sono principalmente composte da proteina gliale-fibrillare acida (GFAP, inglese Proteina acida fibrillare gliale), Specifico per gli astrociti del sistema nervoso centrale e che è comunemente usato come proteina marker.

Può servirti: oltre 100 frasi per i giovani corti (riflessione e motivazione) Astrociti di una coltura cellulare. Il colore è il prodotto della colorazione del fibrillare gliale acido. [GFDL (http: // www.gnu.Org/copyleft/fdl.html)] via Wikimedia Commons)

Gli astrociti le fibre gliali sono strettamente correlate agli assoni del corpo cellulare e dei neuroni, circondano i siti di sinapsi nervosi e anche i noduli ben noti ranvier, presenti negli assoni coperti da una guaina mielina.

Sebbene non siano cellule eccitabili, gli astrociti esprimono specifici canali di sodio e potassio che sono molto importanti per le funzioni che esercitano nel mantenimento dell'omeostasi del sistema nervoso.

Specializzazioni a membrana

Gli astrociti hanno due tipi di specializzazioni nelle loro membrane note come sindacati SPACCO e assemblee ortogonali.

Sindacati SPACCO Sono composti da proteine ​​transmembrane chiamate connessioni, che si legano con proteine ​​omologhe dalle cellule vicine per formare canali idrofobici in cui le piccole molecole possono essere scambiate tra le cellule.

Ci sono numerosi sindacati di tipo SPACCO Tra astrociti-rivolt e tra astrociti e oligodendrociti. Tra le molecole scambiate attraverso questi sindacati ci sono piccoli ioni, oligosaccaridi e alcuni fattori trofici.

Gli assiemi ortogonali, d'altra parte, sono accordi "paracristali" composti da particelle da 7 nm. Sono numerosi nelle porzioni più distali delle proiezioni citosoliche, specialmente nella regione che affronta i vasi sanguigni.

Queste strutture partecipano all'adesione cellulare e al trasporto di sostanze tra astrociti e tra astrociti e fluido cerebrale.

Ragazzi

Esistono due tipi ben definiti di astrociti che differiscono nella loro morfologia e posizione anatomica. Questi sono astrociti protoplasmatici e astrociti fibrosi.

Tuttavia, molti ricercatori considerano che è lo stesso tipo di cellule che acquisiscono funzioni diverse a seconda dell'ambiente in cui si trovano.

Altri documenti bibliografici, tuttavia, stabiliscono l'esistenza di un terzo tipo di astrociti, caratterizzati dai loro corpi cellulari allungati e comune.

Qui saranno descritti solo gli astrociti presenti nel cervello e nel midollo spinale.

Astrociti protoplasmatici

L'esistenza di tali cellule è stata dimostrata attraverso le tecniche di colorazione d'argento. Questi sono tipici della materia grigia del cervello e sono cellule di aspetto stellare (simili a una stella).

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Hanno un citosol abbondante in cui si trova un grande nucleo e differisce dagli astrociti fibrosi in cui hanno brevi estensioni.

Le estremità di alcune delle proiezioni citosoliche sono composte da "piedi vascolari" o peduncoli che interagiscono con i vasi sanguigni adiacenti.

Alcuni astrociti protoplasmatici sono vicini ai corpi cellulari di alcuni neuroni, come se fossero cellule "satellitari".

Astrociti fibrosi

Gli astrociti fibrosi sono cellule con pochi organelli interni, ricchi di ribosomi liberi e molecole di conservazione come il glicogeno. Hanno prolungazioni o proiezioni citosoliche più lunghezza degli astrociti protoplasmatici, motivo per cui sono conosciuti come astrociti "fibrosi".

Queste cellule sono associate alla sostanza bianca del cervello e le loro estensioni sono anche collegate ai vasi sanguigni, ma sono separate da esse dal loro foglio basale.

Funzioni

Come cellule neuroglia, astrocita.

Inoltre, queste cellule sono responsabili dell'eliminazione degli ioni e di altre sostanze di rifiuti dal metabolismo neuronale che sono tipici del microambiente neuronale, in particolare della regione assonica, come ad esempio:

- Ioni di potassio (K+)

- Resti di glutammato e

- Resti di acido gamma aminobutirico (GABA)

Responsabile, tra le altre cose, il metabolismo energetico della corteccia cerebrale, mentre rilasciano glucosio dalle molecole di glicogeno immagazzinate nel suo citosol.

Questo rilascio si verifica solo quando gli astrociti sono stimolati da neurotrasmettitori come norapinialina e peptide intestinale vasoattivo o peptide VIP, che sono rilasciati dai neuroni vicini.

Gli astrociti partecipano anche allo sviluppo neuronale e al trasporto e al rilascio di fattori neurotrofici, quindi alcuni autori considerano di essere cellule che mantengono l'omeostasi nel sistema nervoso centrale.

Queste cellule possono anche avere importanti funzioni nella guarigione delle aree danneggiate del cervello. Controllano il pH del cervello e regolano molteplici funzioni neuronali mantenendo un microambiente relativamente costante.

Implicazioni nella barriera ematoencefalica

Alcuni astrociti partecipano alla formazione e alla conservazione della barriera ematoencefalica, poiché hanno la capacità di formare uno strato continuo sui vasi sanguigni sulla periferia del sistema nervoso centrale.

La barriera ematoencefalica è una sorta di "struttura" che limita l'ingresso degli elementi del sangue che sono in circolazione nel sistema nervoso centrale.

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La relazione di queste cellule nervose con questa funzione in tale che è stata dimostrata sperimentalmente che le cellule epiteliali possono indurre la differenziazione dei precursori astrocitici.

Funzioni immunitarie degli astrociti

Alcune recensioni bibliografiche evidenziano gli astrociti come cellule immunocompetenti del sistema nervoso centrale, in quanto sono in grado di esprimere proteine ​​proteiche dal complesso di istocompatibilità di classe II (MHC, inglese Complesso maggiore di istocompatibilità), che hanno funzioni importanti nella presentazione degli antigeni.

Queste cellule, quindi, partecipano all'attivazione delle cellule T, non solo per l'espressione di antigeni che presentano proteine, ma anche per la loro capacità di esprimere molecole co-stimolanti che sono fondamentali per il processo di per sé.

Tuttavia, la partecipazione degli astrociti nel sistema immunitario non si limita alla presentazione di antigeni, ma è stato anche dimostrato che queste cellule possono secernere citochine e chemochine molto varie, il che può significare che sono coinvolte nella reattività infiammatoria e immunitaria nella reattività infiammatoria e immunitaria cervello.

Significato clinico

Alla luce di quali dati sperimentali suggeriscono che la soppressione degli astrociti nel sistema nervoso centrale termina in una sostanziale degenerazione neuronale negli adulti, è evidente che queste cellule hanno un significato prezioso dal punto di vista clinico.

Gli astrociti, tra le loro molteplici funzioni, sono stati correlati al recupero a lungo termine di pazienti con ferite cerebrali. Sono anche coinvolti nella rigenerazione dei neuroni, principalmente a causa della loro capacità di espressione e rilascio di fattori trofici.

In altre parole, la sopravvivenza dei neuroni dipende in gran parte dalla loro associazione con gli astrociti, in modo che qualsiasi danno massiccio che si verifichi in queste cellule influenzerà direttamente le normali funzioni cerebrali.

Astroglyiosi

Molte malattie neurodegenerative si distinguono per proliferazione, cambiamento morfologico e aumento dell'espressione della proteina acida-fibrillare (GFAP) negli astrociti; Condizione nota come "astroglyiosi".

Questo processo, a seconda del contesto in cui si verifica, può essere benefico o deletero, in quanto può significare la sopravvivenza neuronale a causa della produzione di fattori di crescita o della formazione di "cicatrici gliali", rispettivamente.

L'astroglyiosi non è un processo casuale o "tutto o niente". Al contrario, è un evento estremamente controllato che dipende da più segnali cellulari e dal contesto particolare in cui si trova la cella in questione.

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