Περιεχόμενο
Τα αστροκύτταρα είναι ο πιο άφθονος τύπος γλοιακού κυττάρου στον εγκέφαλο και ποικίλουν ως προς την ικανότητά τους να προσφέρουν αρκετές προστατευτικές λειτουργίες στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Η διάταξη των αστροκυττάρων σχετίζεται με τις χημικές και φυσικές αλληλεπιδράσεις με άλλα εγκεφαλικά κύτταρα.Τα αστροκύτταρα συμβάλλουν στην παραγωγή και διατήρηση του αιματοεγκεφαλικού φραγμού. Το φράγμα αίματος-εγκεφάλου είναι μια ημι-διαπερατή μεμβράνη που διαχωρίζει το εγκεφαλικό αίμα από το εξωκυτταρικό υγρό του συλλογικού κεντρικού νευρικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού.
Τα αστροκύτταρα, επίσης γνωστά ως αστρογλία ή αστρογλοιακά κύτταρα, ανακαλύφθηκαν από τον επιστήμονα Karl Bergmann και αρχικά ονομάστηκαν Bergmann glia λόγω της ταξινόμησής τους ως προστατευτικού και μονωτικού κυττάρου. Αυτά τα κύτταρα ονομάστηκαν αργότερα αστροκύτταρα για το σχήμα των αστεριών.
Ανατομία
Τα αστροκύτταρα είναι κύτταρα σε σχήμα αστεριού που βρίσκονται στον εγκέφαλο. Ομοίως με άλλα νευρωνικά κύτταρα, τα αστροκύτταρα αποτελούνται από συνάψεις ή κυτταρικά άκρα που επιτρέπουν χημική και ηλεκτρική επικοινωνία μεταξύ κυττάρων. Τα αστροκύτταρα αποτελούνται επίσης από δενδρίτες που επιτρέπουν τη μετάδοση επικοινωνιών από άλλα κύτταρα εντός του κυτταρικού σώματος του αστροκυττάρου.
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι αστροκυττάρων, που ονομάζονται πρωτοπλασματικοί ή ινώδεις, που ταξινομούνται με βάση τις δομικές διαφορές και τις θέσεις τους. Τα πρωτοπλασματικά αστροκύτταρα βρίσκονται σε όλη την γκρίζα ύλη στον εγκέφαλο, όπου βρίσκεται η πλειονότητα των νευρώνων. Η γκρίζα ύλη στον εγκέφαλο ελέγχει λειτουργίες όπως μυϊκός έλεγχος και αισθητηριακή αντίληψη, όπως ομιλία, γεύση, αίσθηση οσμής, μνήμη, κρίση και πολλά άλλα. Τα ινώδη αστροκύτταρα βρίσκονται σε όλη τη λευκή ύλη στον εγκέφαλο, όπου βρίσκονται μονωμένες νευρικές ίνες.
Αν και δεν υπάρχουν ανατομικές παραλλαγές ειδικά για τα αστροκύτταρα, τα ασθενοκύτταρα που έχουν νόσο έχουν μεγάλο αντίκτυπο στην παρουσία και ανάπτυξη νευροεκφυλιστικών καταστάσεων. Είναι η γενική συναίνεση μεταξύ των ερευνητών ότι τα αστροκύτταρα συμβάλλουν σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες όταν χάνουν την ικανότητά τους να ισορροπούν και να αποτοξινώνουν τα εγκεφαλικά κύτταρα.
Λειτουργία
Τα αστροκύτταρα έχουν μια ποικιλία λειτουργιών στον εγκέφαλο και στο κεντρικό νευρικό σύστημα συνολικά. Τα αστροκύτταρα παρέχουν θρεπτικά συστατικά στους νευρώνες διατηρώντας ταυτόχρονα την ισορροπία μεταξύ κυτταρικών ιόντων όπως χλωριούχο νάτριο, κάλιο και φωσφορικό άλας. Αυτά τα ιόντα παίζουν αναπόσπαστο ρόλο στη λειτουργία κάθε νευρώνα παρέχοντας στα κύτταρα ηλεκτρολύτες και ενέργεια. Τα αστροκύτταρα βοηθούν επίσης στην αποκατάσταση βλαβών στον εγκέφαλο και στο κεντρικό νευρικό σύστημα μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται αστρογλίωση. Τα αστροκύτταρα συνθέτουν και διατηρούν τη δομή του αιματοεγκεφαλικού φραγμού, το οποίο είναι μια ημι-διαπερατή μεμβράνη που διαχωρίζει το εγκεφαλικό αίμα από το εξωκυτταρικό υγρό του νωτιαίου μυελού. Ημι-διαπερατό αναφέρεται στην ικανότητα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού να διατηρεί περιττά και επιβλαβή προϊόντα έξω από τον εγκέφαλο επιτρέποντας ταυτόχρονα ευεργετικά και αναπόσπαστα κυτταρικά προϊόντα στον εγκέφαλο. Επομένως, η λειτουργία του αιματοεγκεφαλικού φραγμού είναι ζωτικής σημασίας για την υγεία του εγκεφάλου και, συνεπώς, για τη γενική υγεία κάθε ατόμου.
Τα αστροκύτταρα βελτιώνουν επίσης την επικοινωνία μεταξύ εγκεφαλικών κυττάρων και ρυθμίζουν τις μεταβολικές διεργασίες εντός του εγκεφάλου. Οι μεταβολικές διεργασίες στον εγκέφαλο περιλαμβάνουν την απομάκρυνση των αποβλήτων και την επεξεργασία των ουσιών που χρησιμοποιούνται για την κυτταρική ενέργεια.
Ενώ τα αστροκύτταρα διαδραματίζουν αναπόσπαστο ρόλο στην αποκατάσταση βλάβης στον εγκέφαλο, η δομή και η λειτουργία τους τα προσδίδουν επίσης σε έναν λιγότερο χρήσιμο σκοπό. Τα αστροκύτταρα μπορεί να παίξουν ρόλο στην πρόοδο ορισμένων όγκων του εγκεφάλου. Οι μηχανισμοί τους μπορεί να τους προκαλέσουν να προστατεύσουν τα καρκινικά κύτταρα από τη χημειοθεραπεία προσθέτοντας επιπλέον ασβέστιο για να ενισχύσουν τα καρκινικά κύτταρα. Αυτή η λειτουργία αποτελεί αντικείμενο πολλών ερευνών, καθώς αποδεικνύεται επιβλαβής για άτομα με διάφορους τύπους καρκίνου.
Συνδεδεμένοι όροι
Εκτός από την υποβοήθηση της εξέλιξης των όγκων του εγκεφάλου υπό ορισμένες συνθήκες, τα αστροκύτταρα έχουν επίσης αναγνωριστεί ότι συμβάλλουν ή χρησιμεύουν ως η κύρια αιτία νευροεκφυλιστικών διαταραχών του κεντρικού νευρικού συστήματος. Αυτές οι καταστάσεις περιλαμβάνουν την άνοια και τη νόσο του Alzheimer. Αυτή η δυσλειτουργία των αστροκυττάρων ονομάζεται αστροκυτταροπάθεια.
Ένας άλλος τύπος αστροκυτταροπάθειας είναι μια πάθηση που ονομάζεται αυτοάνοση γλοιακή ινιδική όξινη πρωτεΐνη αστροκυτταροπάθεια (GFAP). Αυτή η κατάσταση προκαλεί το ανοσοποιητικό σύστημα ενός ατόμου να συνδέσει πρωτεϊνικές ίνες που αποτελούν μέρος του γλοιακού κυτταρικού δικτύου, με αποτέλεσμα μια ποικιλία συμπτωμάτων, συμπεριλαμβανομένου του υψηλού πυρετού , ημικρανίες, πρήξιμο του εγκεφάλου (επίσης γνωστή ως εγκεφαλοπάθεια), επαναλαμβανόμενες και ακούσιες κινήσεις και αλλαγές στην όραση.
Πρόσφατες μελέτες δείχνουν επίσης ότι η δυσλειτουργία των αστροκυττάρων παίζει ρόλο στην ανάπτυξη νευροαναπτυξιακών καταστάσεων όπως το σύνδρομο Rett, το εύθραυστο Χ και άλλες σοβαρές διανοητικές αναπηρίες. Η δυσλειτουργία των αστροκυττάρων σε αυτές τις περιπτώσεις οφείλεται συχνά σε συγκεκριμένες παραλλαγές των κυτταρικών προτύπων που οδηγούν τα αστροκύτταρα σε εξυπηρετούν διαφορετικές λειτουργίες κατά την πρώιμη ανάπτυξη.
Αναμόρφωση
Έχει γίνει πολύ έρευνα αυτή τη στιγμή για να προσδιοριστεί ο λόγος για τον οποίο οι αστροκυτταροπάθειες αναπτύσσονται και εξελίσσονται στο σημείο που το κάνουν. Η θεραπεία νέων περιπτώσεων αστροκυτταροπάθειας GFAP αποτελείται από υψηλές δόσεις κορτικοστεροειδών και ανοσοσφαιρίνης, η οποία είναι ένας τύπος πρωτεϊνών που ενισχύουν το ανοσοποιητικό σύστημα. Σε αυτήν την περίπτωση, η ανοσοσφαιρίνη παρέχεται ενδοφλεβίως ή μέσω έγχυσης μέσω του βραχίονα.
Τα περισσότερα άτομα που επηρεάζονται από την αστροκυτταροπάθεια GFAP θα λάβουν επίσης μια ανταλλαγή πλάσματος στην οποία ένα μέρος του αίματός τους που ονομάζεται πλάσμα αντικαθίσταται από ένα υποκατάστατο πλάσμα για να καθαρίσει το αίμα. Η μακροχρόνια συντήρηση των αστροκυτταροπαθειών GFAP αποτελείται από συνεχή στεροειδή από του στόματος και άλλα φάρμακα που καταστέλλουν το ανοσοποιητικό σύστημα, που ονομάζονται ανοσοκατασταλτικά. Αυτά τα ανοσοκατασταλτικά βοηθούν στη μείωση της ανοσοαπόκρισης του σώματος και στην αντιμετώπιση της αστροκυτταροπάθειας από την πηγή.