- היסטולוגיה
- התמחות קרום
- סוגים
- אסטרוציטים פרוטופלמיים
- אסטרוציטים סיבים
- מאפיינים
- השלכות על מחסום הדם-מוח
- פונקציות חיסוניות של אסטרוציטים
- משמעות קלינית
- אסטרוגליוזיס
- הפניות
האסטרוציטים הם אחד מארבעה סוגים של תאי גלייה כי הפונקציה של תמיכה פיזית מטבוליות של תאים עצביים, ולכן, הם חלק ממערכת העצבים המרכזית של בני אדם ובעלי חיים בעלי חוליות רבים אחרים.
יחד עם אוליגודנדרוציטים, תאים מיקרוגליים ותאים אפנדימליים, אסטרוציטים מהווים את מה שמכונה "נוירוגליה". התאים הנוירוגליים נמצאים בדרך כלל במספרים גדולים בהרבה מהנוירונים, אך הם אינם משתתפים בתגובה ו / או בהפצת דחפים עצביים.
מיקרוסקופיה של חיסון פלואורסצנטי של אסטרוציט (מקור: GerryShaw דרך Wikimedia Commons)
המונחים "נוירוגליה" ו- "אסטרוציט" הוצעו בשנת 1895 על ידי מיאלי פון לנהוסק כדי לזהות את קבוצת התאים התומכת בנוירונים ובכיתה מיוחדת של תאים אלה, המאופיינת בצורתם הכוכבת.
הוכח כי אסטרוציטים מגדילים את מספר הסינפסות העצביות התפקודיות בנוירונים של מערכת העצבים המרכזית, מה שאומר שהם נדרשים להעברת גירויים עצביים.
תרשים של סוגי התאים השונים המרכיבים גליה במערכת העצבים המרכזית. נצפים תאים אפנדימליים, אוליגודנדרוציטים, אסטרוציטים ותאי מיקרוגליה (מקור: BruceBlaus. כשמשתמשים בתמונה זו במקורות חיצוניים ניתן לציין אותה: צוות Blausen.com (2014). «גלריה רפואית של Blausen Medical 2014 ». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. באמצעות Wikimedia Commons)
תאים אלה מהווים בין 20 ל 25% (ולעיתים עד 50%) מהנפח באזורים מוחיים רבים וידועים שהם בעלי תפקידים מיוחדים בתגובה לפגיעה, אם כי לאחרונה הוצע כי הם מעורבים במחלות רבות במערכת. עצבים מרכזיים.
היסטולוגיה
אסטרוציטים הם תאים "מהממים" או בצורת כוכב, מכיוון שיש להם תחזיות ציטוזוליות בגדלים שונים ההופכים אותם לדומים לציורי ילדים של כוכב חלל.
תאים אלה מופצים ברחבי המוח וברוח חוט השדרה ומהווים יותר מ- 50% מכל תאי הזוהר.
כשמסתכלים תחת מיקרוסקופ אור לאחר מכתים שגרתיים, לאסטרוציטים (תלוי בסוג) יש גרעינים סגלגלים או לובולריים גדולים עם מעט תאים ציטוזוליים.
התחזיות הציטוזוליות האופייניות של אסטרוציטים ידועות כ"פרחי גליה ", והן מורכבות בעיקר מחלבון חומצי-פיברילאר (GFAP), הספציפי לאסטרוציטים של מערכת העצבים המרכזית וכי הוא נפוץ. כחלבון סמן.
אסטרוציטים מתרבית תאים. צבע הוא תוצר של מכתים של חלבון חומצי חומצה (GFAP) (מקור: המעלה המקורי היה GrzegorzWicher בוויקיפדיה הפולנית. באמצעות ויקימדיה Commons)
סיבי הברק של אסטרוציטים קשורים קשר הדוק לגוף התא ולאקסונים של נוירונים, הם מקיפים את אתרי סינפסות העצבים וגם את הגושים הידועים של רנווייר, הנמצאים באקסונים המכוסים על ידי נדן מיאלין.
למרות שאינם תאים נרגשים, אסטרוציטים מבטאים תעלות נתרן ואשלגן ספציפיות החשובות מאוד לתפקידיהם בשמירה על הומאוסטזיס במערכת העצבים.
התמחות קרום
לאסטרוציטים שני סוגים של התמחות בקרומים שלהם המכונים צמתים פערים ומכלולים אורתוגונליים.
צומת פערים מורכבים מחלבוני טרנסממברנה הנקראים קוננקסונים, המצטרפים לחלבונים הומולוגיים בתאים סמוכים ליצירת תעלות הידרופוביות דרכם יכולות מולקולות קטנות להתחלף בין תאים.
ישנם צמתים פערים רבים בין אסטרוציטים לאסטרוציטים ובין אסטרוציטים ואוליגודנדרוסים. בין המולקולות המוחלפות דרך קשרים אלו נמנים יונים קטנים, אוליגוסכרידים וגורמים טרופיים מסוימים.
מכלולים אורתוגונליים, לעומת זאת, הם סידורים "פארקריסטליים" המורכבים מחלקיקים של 7 ננומטר. הם רבים בחלקים הדיסטליים יותר של התחזיות הציטוזוליות, במיוחד באזור הפונה לכלי הדם.
מבנים אלה משתתפים בהידבקות התא ובהובלת חומרים בין אסטרוציטים ובין אסטרוציטים לנוזל השדרתי.
סוגים
ישנם שני סוגים מוגדרים היטב של אסטרוציטים הנבדלים זה מזה במורפולוגיה ובמיקום האנטומי שלהם. אלה אסטרוציטים פרוטופלמטיים ואסטרוציטים סיבים.
עם זאת, חוקרים רבים לוקחים בחשבון שמדובר באותו סוג של תאים הרוכשים פונקציות שונות בהתאם לסביבה בה הם נמצאים.
עם זאת, מסמכים ביבליוגרפיים אחרים מבססים את קיומם של סוג שלישי של אסטרוציטים, המאופיינים בגופי התא המוארכים שלהם ומוכרים בדרך כלל תאי הזוהר של ברגמן של המוח הקטן ותאי מולר ברשתית העיניים.
רק האסטרוציטים הקיימים במוח ובחוט השדרה יתוארו כאן.
אסטרוציטים פרוטופלמיים
קיומם של תאים כאלה הוכח באמצעות טכניקות מכתים כסופות. אלה אופייניים לחומר האפור של המוח והם תאים בעלי מראה כוכבים (בדומה לכוכב).
יש להם ציטוזול בשפע בו נמצא גרעין גדול והם נבדלים מאסטרוציטים סיבים בכך שיש להם תהליכים קצרים.
הקצוות של חלק מההקרנות הציטוזוליות מורכבות מ"כפות רגליים וסקולריות "או פדיקלים העושים אינטראקציה עם כלי הדם הסמוכים.
חלק מהאסטרוציטים הפרוטופלסמיים קרובים לגופי התא של כמה נוירונים, כאילו מדובר בתאים "לוויניים".
אסטרוציטים סיבים
אסטרוציטים סיבים הם תאים עם מעט אברונים פנימיים, העשירים בריבוזומים חופשיים ומולקולות אחסון כמו גליקוגן. יש להם תחזיות או תחזיות ציטוזוליות ארוכות יותר מאשר אסטרוציטים פרוטופלסמיים, וזו הסיבה שהם מכונים אסטרוציטים "סיביים".
תאים אלה קשורים לחומר הלבן של המוח ותהליכים שלהם מתחברים גם לכלי דם, אך מופרדים מאלו על ידי למינציה בסיסית משלהם.
מאפיינים
כתאי נוירוגליים, האסטרוציטים ממלאים תפקיד חיוני בתמיכה הפיזית ובתמיכה המטבולית של נוירונים במערכת העצבים המרכזית אצל בעלי חוליות.
בנוסף, תאים אלה אחראים לחיסול יונים וחומרי פסולת אחרים ממטבוליזם עצבי האופייניים למיקרו-הסביבה העצבית, ובמיוחד לאזור האקסונאלי, כגון:
- יוני אשלגן (K +)
- שרידי גלוטמט ו
- עקבות של חומצה גמא אמינו-בוטירית (GABA)
האחראי על, בין היתר, על חילוף החומרים האנרגטי של קליפת המוח, מכיוון שהם משחררים גלוקוז ממולקולות גליקוגן המאוחסנות בציטוזול שלהם.
שחרור זה מתרחש רק כאשר מגרים אסטרוציטים על ידי מעבירים עצביים כמו נוראפינפרין ופפטיד מעיים vasoactive או VIP פפטיד, שמשתחררים על ידי נוירונים סמוכים.
אסטרוציטים משתתפים גם בהתפתחות עצבית ובהובלה ושחרור של גורמים נוירוטרופיים, וזו הסיבה שחלק מהמחברים רואים בהם תאים המקיימים הומאוסטזיס במערכת העצבים המרכזית.
תאים אלה יכולים גם למלא תפקידים חשובים בריפוי אזורים מוחיים פגועים. הם שולטים על pH במוח ומווסתים פונקציות עצביות מרובות על ידי שמירה על מיקרו-סביבה קבועה יחסית.
השלכות על מחסום הדם-מוח
חלק מהאסטרוציטים משתתפים ביצירה ותחזוקה של מחסום הדם-מוח, מכיוון שיש להם יכולת ליצור שכבה רציפה על כלי הדם בפריפריה של מערכת העצבים המרכזית.
מחסום הדם-מוח הוא סוג של "מבנה" המגביל את כניסתם של יסודות הדם למערכת העצבים המרכזית.
הקשר של תאי עצב אלה עם פונקציה זו באופן שהוכח באופן ניסיוני שתאי אפיתל יכולים לגרום לבידול של מבשרי אסטרוציטים.
פונקציות חיסוניות של אסטרוציטים
כמה מחקירות ספרות מדגישות אסטרוציטים כתאים חיסוניים בעלי מערכת העצבים המרכזית, מכיוון שהם מסוגלים לבטא חלבונים של מכלול ההיסטוק-תאימות העיקרי (MHC), שיש להם תפקידים חשובים במצגת אנטיגן.
תאים אלה, אם כן, משתתפים בהפעלת תאי T, לא רק על ידי ביטוי של חלבונים המציגים אנטיגן, אלא גם על ידי יכולתם לבטא מולקולות מעוררות-גירוי הקריטיות לתהליך כשלעצמו.
עם זאת, השתתפותם של אסטרוציטים במערכת החיסון אינה מוגבלת להצגת אנטיגנים, אך הוכח גם כי תאים אלה יכולים להפריש מגוון רחב של ציטוקינים וכימוקינים, מה שעשוי להיות משמעותם שהם מעורבים בתהליכים דלקתיים ו תגובתיות חיסונית במוח.
משמעות קלינית
לאור נתונים ניסויים המצביעים על כך שהדיכוי של אסטרוציטים במערכת העצבים המרכזית מביא לניוון עצבי משמעותי בקרב מבוגרים, ברור שלתאים אלה יש משמעות קלינית חשובה.
אסטרוציטים, בין תפקידיהם המרובים, נקשרו להחלמה ארוכת טווח של חולים עם פגיעות מוחיות. הם גם מעורבים בהתחדשות נוירונים, בעיקר בגלל יכולתם לבטא ולשחרר גורמים טרופיים.
במילים אחרות, הישרדותם של תאי עצב תלויה מאוד בקשר שלהם לאסטרוציטים, כך שכל נזק מאסיבי המתרחש בתאים אלה ישפיע ישירות על תפקודי המוח התקינים.
אסטרוגליוזיס
מחלות עצביות ניווניות רבות נבדלות על ידי התפשטות, שינוי מורפולוגי וביטוי מוגבר של חלבון חומצי-פיברילאר (GFAP) באסטרוציטים; מצב המכונה "אסטרוגליוזיס".
תהליך זה, תלוי בהקשר בו הוא מתרחש, יכול להיות מועיל או מזיק, מכיוון שהוא יכול להתבטא בהישרדות עצבית כתוצאה מייצור גורמי צמיחה או היווצרות "צלקות גליה" בהתאמה.
אסטרוגליוזיס אינו תהליך אקראי או "הכל או כלום". במקום זאת, מדובר באירוע מבוקר ביותר התלוי במספר אותות סלולריים ובהקשר המסוים בו נמצא התא המדובר.
הפניות
- חן, י. וסוונסון, רא (2003). אסטרוציטים ופגיעה מוחית. כתב העת לזרימת דם מוחית ומטבוליזם, 23 (2), 137–149.
- Dong, Y., and Benveniste, EN (2001). תפקוד חיסוני של אסטרוציטים. גליא, 36 (2), 180–190.
- גרטנר, LP, & הייאט, JL (2012). אטלס צבע וטקסט של היסטולוגיה. ליפינקוט וויליאמס ווילקינס.
- Kimelberg, HK, & Nedergaard, M. (2010). פונקציות של אסטרוציטים והפוטנציאל שלהם כמטרות טיפוליות. Neurotherapeutics, 7 (4), 338–353.
- מונטגומרי, DL (1994). אסטרוציטים: צורה, תפקודים ותפקידים במחלות. פתולוגיה וטרינרית, 31 (2), 145–167.
- Ransom, B., Behar, T., and Nedergaard, M. (2003). תפקידים חדשים לאסטרוציטים (כוכבים סוף סוף). מגמות במדעי המוח, 26 (10), 520–522.
- Sofroniew, MV, & Vinters, HV (2010). אסטרוציטים: ביולוגיה ופתולוגיה. Acta Neuropathologica, 119 (1), 7–35.