Astrocyty patria do gliových buniek centrálnej nervový systém a vykonávať dôležité funkcie v mozog. Pôsobia nielen ako podporné bunky pre neuróny, ale tiež sa aktívne podieľajú na výmene informácií. Dôležité patologické procesy v mozog mať vplyv na aktivitu astrocytov.
Čo sú astrocyty?
Astrocyty sú bunky v tvare hviezdy v strede nervový systém a sú najväčšou zložkou gliových buniek. Až donedávna boli gliové bunky považované za čisto podporné bunky na udržanie neurónov pohromade v nervový systém. Odtiaľ je odvodená slabika „glia“, čo znamená lepidlo. Astrocyty vyzerajú v tvare hviezdy alebo pavúka, pretože majú vyžarujúce predĺženia. Astrocyt je derivát z gréckeho výrazu bunka v tvare hviezdy alebo hviezdicovitá bunka. Tu však nesmie dochádzať k zámene so skutočnými hviezdnymi bunkami, ktoré zase nemajú nič spoločné s astrocytmi. Skutočné hviezdne bunky sú neuronálne bunky (nervové bunky) a nachádzajú sa v kôre a mozoček. Okrem neurónov, mozog sa skladá z viac ako 50 percent astrocytov. Na rozdiel od neurónov (nervových buniek) sa nezdalo, že by plnili iné funkcie ako podporné funkcie. Pohľad na gliové bunky a konkrétne na astrocyty sa však v posledných rokoch radikálne zmenil. Podľa najnovších zistení napríklad astrocyty nie sú len lepidlom alebo tmelom pre neuróny, ale tiež zohrávajú významnú úlohu v komunikačných procesoch prostredníctvom interakcie s neurónmi.
Anatómia a štruktúra
Astrocyty v mozgu sú rozvetvené bunky v tvare hviezdy alebo pavúka. Ich výbežky tvoria hraničné membrány s povrchom mozgu a krv plavidlá. V mozgu existujú dva typy astrocytov. Protoplazmatická glia, nazývaná tiež astrocytus protoplasmaticus alebo krátke lúče, je súčasťou šedej hmoty. Naproti tomu vláknitá glia (nazývaná tiež astrocytus fibrosus alebo dlhé lúče), ktorá sa nachádza v bielej hmote, je bohatá na fibrily. Obsahujú tiež veľa mikrotubulov. Astrocyty mozgu majú radiálne rozširujúce sa bunkové procesy, ktoré ich pokrývajú synapsie, Ranvierove krúžky a axóny neurónových povrchov. Procesy ďalej agregáciou vytvárajú medzné štruktúry v centrálnom nervovom systéme. Ich bunková membrána má receptory pre neurotransmitery a napäťovo riadené iónové kanály. Medzi sebou vytvárajú úzku sieť cez priechodné priechody. Slúži na elektrické spojenie článkov. V iných častiach centrálneho nervového systému môžu mať astrocyty tiež inú štruktúru. Napríklad sietnica oka obsahuje predĺžené alebo tyčinkovité Müllerove gliové bunky, ktoré sú tiež astrocyty.
Funkcia a úlohy
Astrocyty vykonávajú rôzne funkcie. Už dlho je známe, že majú podporné funkcie v CNS. Okrem toho poskytujú výživu neurónom prostredníctvom svojich kontaktov s krv plavidlá prostredníctvom svojich projekcií. Ďalej udržiavajú draslík vyvážiť v mozgu. V tomto procese draslík ióny uvoľnené počas prenosu excitácie sú absorbované astrocytmi a distribuované po celej sieti. To vytvára efektívny tlmivý systém, ktorý tiež reguluje pH vyvážiť v mozgu. Viazanie glutamát na receptory v membráne ďalej ovplyvňuje iónový posun. Existuje priama interakcia medzi astrocytmi a neurónmi prostredníctvom neurotransmiterov. Elektrické stimuly z neurónov sa tak tiež čiastočne prenášajú do astrocytov. V astrocytoch sa prenos signálu uskutočňuje v bezprostrednej blízkosti zodpovedajúcich neurónov. Pomocou spätnoväzbového mechanizmu majú astrocyty modulačný účinok na prenos signálu medzi neurónmi. Existuje teda neustála výmena informácií medzi neurónmi a gliovými bunkami. Astrocyty teda pôsobia podobne ako konzultanti, aby vytvorili primeranú odpoveď. Ďalšou úlohou astrocytov je založiť a udržiavať krv- mozgová bariéra tvorením membrány limitans glialis perivascularis. Oddelenie neurónov axónov vedie k tomu, že astrocyty vznikajú gliálne jazvy ktoré bránia axon opätovný rast. Pre pacientov s paraplégia, to je problém. Podľa posledných štúdií sa tiež zistilo, že niektoré astrocyty v bájna morská príšera môžu slúžiť ako kmeňové bunky pre neuróny.
Choroby
Astrocyty hrajú hlavnú úlohu v kontexte neurologických chorôb, epilepsie, Alzheimerova choroba choroba, príp zápal v nervovom tkanive. Ukázalo sa, že zápalové procesy v nervovom tkanive vedú k zmenám v metabolizme astrocytov, ktoré zabezpečujú ich prežitie v sieti. Majú teda schopnosť zastaviť proces bunkovej smrti pri traumatických udalostiach, ako sú poranenia mozgu alebo mŕtvica. O zložitých príslušných vzťahoch však zatiaľ nie je veľa známe. Výskum však naznačuje, že astrocyty tiež hrajú hlavnú úlohu v patologických procesoch v nervovom systéme. Napríklad sa zistilo, že u pacientov s Alzheimerova choroba choroba, astrocyty sú stimulované zvýšenou produkciou ATP. Stávajú sa hyperaktívnymi a viac absorbujú vápnik. Pravidelné vápnik vznikajú vlny. Zatiaľ nie je jasné, či je hyperaktivita astrocytov pozitívnou obrannou reakciou alebo či nie je negatívnym dôsledkom chorobného procesu, ktorý situáciu zhoršuje. Astrocyty môžu nadobudnúť patologický význam prostredníctvom zvýšenej bunkovej proliferácie. Môžu byť teda východiskovým bodom pre benígne alebo dokonca malígne ochorenia nádory mozgu. Tieto nádory sa všeobecne označujú ako astrocytómy. Astrocytómy sú vo väčšine prípadov benígne, často však veľmi zaberajú priestor. Za určitých okolností sa z nich môžu vyvinúť glioblastómy, ktoré sú najčastejšie zhubné nádory mozgu u dospelých.
