Astrocyty patří do gliových buněk centrálního nervového systému a vykonávají důležité funkce v mozku. Fungují nejen jako podpůrné buňky pro neurony, ale aktivně se také podílejí na výměně informací. Důležité patologické procesy v mozku ovlivňují aktivitu astrocytů.
Co jsou astrocyty
Astrocyty jsou buňky ve tvaru hvězdy v centrálním nervovém systému a představují největší část gliových buněk. Až do nedávné doby byly gliové buňky považovány za čisté podpůrné buňky pro soudržnost neuronů v nervovém systému. Proto je slabika „Glia“, což znamená něco jako lepidlo. Astrocyty vidí ve tvaru hvězdy b. z. w. ve tvaru pavouka, protože mají radiální běžce.
Astrocyty pocházejí z řeckého termínu hvězdicovitá buňka nebo hvězdná buňka. Zde však nesmí dojít k záměně se skutečnými hvězdnými buňkami, které zase nemají nic společného s astrocyty. Skutečné stellate buňky jsou neuronální buňky (nervové buňky) a jsou umístěny v kůře a mozečku. Kromě neuronů se mozek skládá z více než 50 procent astrocytů. Na rozdíl od neuronů (nervových buněk) se nezdálo, že by měly jiné funkce s výjimkou podpůrných funkcí.
Pohled na gliové buňky a zejména astrocyty se však v posledních letech zásadně změnil. Podle nejnovějších zjištění astrocyty nejsou jen neurony, ale také hrají důležitou roli v komunikačních procesech prostřednictvím úzkých interakcí s nervovými buňkami.
Anatomie a struktura
Astrocyty v mozku jsou rozvětvené buňky ve tvaru hvězdy nebo pavouka. Jejich procesy tvoří hraniční membrány na povrchu mozku a krevních cév. V mozku jsou dva typy astrocytů. Protoplazmatické glie, nazývané také astrocytus protoplasmaticus nebo krátké paprsky, jsou součástí šedé hmoty.
Vláknina glia (také Astrocytus fibrosus nebo radiátory s dlouhým paprskem) vyskytující se v bílé hmotě je bohatá na fibrily. Obsahují také mnoho mikrotubulů. Astrocyty mozku mají radiální buněčné procesy, které pokrývají synapse, Ranvierovy konstrikční prstence a axony neuronálních povrchů. Dodatky také vytvářejí hraniční struktury v centrálním nervovém systému tím, že jsou superponovány. Vaše buněčná membrána má receptory pro neurotransmitery a napěťově závislé iontové kanály.
Vytvářejí těsnou síť mezi sebou prostřednictvím křižovatek mezer. Používá se k elektrickému spojení buněk. V jiných částech centrálního nervového systému mohou mít astrocyty také odlišnou strukturu. Podlouhlé nebo tyčovité Müllerovy gliové buňky, které také patří k astrocytům, jsou umístěny v sítnici oka.
Funkce a úkoly
Astrocyty plní řadu funkcí. Již dlouho je známo, že hrají v CNS podpůrnou roli. Kromě toho zajišťují výživu neuronů prostřednictvím jejich kontaktů s krevními cévami prostřednictvím jejich procesů. Kromě toho udržují rovnováhu draslíku v mozku. Draselné ionty uvolňované během přenosu excitace jsou absorbovány astrocyty a distribuovány po celé síti. Tím se vytvoří účinný pufrovací systém, který také reguluje rovnováhu pH v mozku.
Posun iontů je také ovlivněn vazbou glutamátu na receptory v membráně. Existuje přímá interakce mezi astrocyty a neurony prostřednictvím neurotransmiterů. Elektrické podněty ze stimulačního přenosu neuronů jsou také částečně přenášeny na astrocyty. Přenos signálu probíhá v astrocytech v blízkosti odpovídajících neuronů. Astrocyty pak mají modulační účinek na přenos signálu mezi neurony prostřednictvím mechanismu zpětné vazby. Existuje tedy neustálá výměna informací mezi nervovými buňkami a gliovými buňkami.
Astrocyty fungují jako poradci a vytvářejí vhodnou odpověď. Dalším úkolem astrocytů je vytvořit a udržovat hematoencefalickou bariéru vytvářením membrány limitans glialis perivcularis. Poškození neuronových axonů způsobuje, že astrocyty vytvářejí gliové jizvy, které inhibují opětovný růst axonů. To je problém u pacientů s paraplegií. Nedávný výzkum také ukázal, že některé astrocyty v hippocampu mohou sloužit jako kmenové buňky pro neurony.
Nemoci
Astrocyty hrají hlavní roli ve spojení s neurologickými chorobami, epilepsií, Alzheimerovou chorobou nebo zánětem v nervové tkáni. Bylo prokázáno, že zánětlivé procesy v nervové tkáni vedou ke změnám v metabolismu astrocytů, které zajišťují jejich přežití v síti. Mají schopnost zastavit proces buněčné smrti při traumatických událostech, jako jsou poškození mozku nebo mrtvice.
O složitých vztazích však není známo mnoho. Studie však naznačují, že astrocyty také hrají hlavní roli v patologických procesech v nervovém systému. Bylo zjištěno, že u pacientů s Alzheimerovou chorobou jsou astrocyty stimulovány zvýšenou tvorbou ATP. Stávají se hyperaktivní a přijímají více vápníku. Vznikají skutečné vápníkové vlny. Dosud není jasné, zda hyperaktivita astrocytů je pozitivní obrannou reakcí nebo zda je to negativní důsledek chorobného procesu, který situaci zhoršuje.
Astrocyty mohou získat patologický význam zvýšenou buněčnou proliferací. Mohou být výchozím bodem pro benigní nebo maligní nádory mozku. Tyto nádory se běžně nazývají astrocytomy. Astrocytomy jsou obvykle benigní, ale často velmi náročné na místo. Mohou se vyvinout na glioblastomy, které jsou nejčastějšími maligními nádory mozku u dospělých.
