Астроцитите принадлежат към глиалните клетки на централната нервната система и изпълнява важни функции в мозък. Те не само действат като поддържащи клетки за невроните, но също така активно участват в обмена на информация. Важни патологични процеси в мозък оказват влияние върху активността на астроцитите.
Какво представляват астроцитите?
Астроцитите са звездообразни клетки в централната част нервната система и са най-големият компонент на глиалните клетки. Доскоро глиалните клетки се смятаха за чисто поддържащи клетки за задържане на невроните заедно в нервната система. Оттук произлиза сричката „glia“, което означава лепило. Астроцитите изглеждат с форма на звезда или с форма на паяк, тъй като имат излъчващи удължения. Астроцитът е производното от гръцкия термин звездовидна клетка или звездна клетка. Тук обаче не трябва да има объркване с истинските звездни клетки, които от своя страна нямат нищо общо с астроцитите. Истинските звездни клетки са невронални клетки (нервни клетки) и са разположени в кората и малък мозък. В допълнение към невроните, мозък се състои от над 50 процента астроцити. За разлика от невроните (нервните клетки), те изглежда не изпълняват никакви функции, различни от поддържащите функции. Въпреки това, изгледът на глиалните клетки и по-специално на астроцитите се промени коренно през последните години. Например, според последните открития, астроцитите са не само лепило или цимент за неврони, но също така играят видна роля в комуникационните процеси чрез близки взаимодействия с неврони.
Анатомия и структура
Астроцитите в мозъка са разклонени клетки с форма на звезда или паяк. Техните проекции образуват гранични мембрани към мозъчната повърхност и кръв съдове. В мозъка има два вида астроцити. Протоплазматичната глия, наричана още astrocytus protoplasmaticus или къси лъчи, са компоненти на сивото вещество. За разлика от това, влакнестата глия (наричана още astrocytus fibrosus или дълги лъчи), която се намира в бялото вещество, е богата на фибрили. Те също така съдържат много микротубули. Астроцитите на мозъка имат радиално удължаващи се клетъчни процеси, които покриват синапси, Пръстенови пръстени на Ranvier и аксони на невронни повърхности. Освен това, процесите също образуват гранични структури в централната нервна система чрез агрегиране. Техен клетъчната мембрана има рецептори за невротрансмитери и затворени от напрежението йонни канали. Те помежду си образуват стегната мрежа чрез междинни кръстовища. Той служи за електрическо свързване на клетките. В други части на централната нервна система астроцитите също могат да имат различна структура. Например ретина на окото съдържа удължените или пръчковидни глиални клетки на Müller, които също са астроцити.
Функция и задачи
Астроцитите изпълняват най-различни функции. Отдавна е известно, че имат поддържащи функции в ЦНС. Освен това те осигуряват хранене на невроните чрез контактите си с тях кръв съдове чрез техните проекции. Освен това те поддържат калий баланс в мозъка. В този процес, калий йони, освободени по време на предаването на възбуждане, се поемат от астроцитите и се разпределят в цялата мрежа. Това формира ефективна буферна система, която също регулира рН баланс в мозъка. Обвързване на глутамат към рецепторите в мембраната допълнително влияе върху йонното изместване. Има пряко взаимодействие между астроцитите и невроните чрез невротрансмитери. По този начин електрическите стимули от невроните също се предават частично на астроцитите. В астроцитите предаването на сигнала се извършва в непосредствена близост до съответните неврони. Чрез механизъм за обратна връзка астроцитите след това имат модулиращ ефект върху предаването на сигнала между невроните. По този начин има постоянен обмен на информация между невроните и глиалните клетки. По този начин астроцитите действат подобно на консултанти, за да генерират подходящ отговор. Друга роля на астроцитите е да създават и поддържат кръв-мозъчна бариера чрез образуване на membrana limitans glialis perivasis. Прекъсването на невронните аксони кара астроцитите да образуват глиални белези които инхибират аксон повторно израстване. За пациенти с параплегия, това е проблем. Според последните проучвания е установено също, че някои астроцити в морско конче може да служи като стволови клетки за неврони.
Болести
Астроцитите играят основна роля в контекста на неврологични заболявания, епилепсия, Алцхаймер заболяване, или , в нервната тъкан. Доказано е, че възпалителните процеси в нервната тъкан водят до промени в метаболизма на астроцитите, които осигуряват оцеляването им в мрежата. По този начин те имат способността да спрат процеса на клетъчна смърт при травматични събития като мозъчно увреждане или удар. Все още обаче не се знае много за сложните взаимоотношения. Изследванията обаче показват, че астроцитите също играят основна роля в патологичните процеси в нервната система. Например беше установено, че при пациенти с Алцхаймер заболяване, астроцитите се стимулират от увеличеното производство на АТФ. Те стават хиперактивни и поглъщат повече калций, Редовен калций образуват се вълни. Все още не е ясно дали хиперактивността на астроцитите е положителна защитна реакция или е отрицателна последица от болестния процес, която влошава ситуацията. Астроцитите могат да придобият патологично значение чрез повишена клетъчна пролиферация. По този начин те могат да бъдат отправна точка за доброкачествени или дори злокачествени мозъчни тумори. Тези тумори обикновено се наричат астроцитоми. В повечето случаи астроцитомите са доброкачествени, но често са много заемащи пространство. При някои обстоятелства те могат да се развият в глиобластоми, които са най-често срещаните злокачествени заболявания мозъчни тумори при възрастни.
