Il astrociti sono uno dei quattro tipi di cellule neurogliali che funzionano per il supporto fisico e metabolico delle cellule neuronali, quindi fanno parte del sistema nervoso centrale dell'uomo e di molti altri animali vertebrati.
Insieme agli oligodendrociti, alle cellule microgliali e alle cellule ependimali, gli astrociti formano ciò che è noto come "neuroglia". Le cellule neurogliali si trovano solitamente in numero molto maggiore dei neuroni, ma non partecipano alla reazione e / o alla propagazione degli impulsi nervosi..
I termini "neuroglia" e "astrocita" furono proposti nel 1895 da Mihaly von Lenhossek per identificare il gruppo cellulare che supporta i neuroni e una classe speciale di queste cellule, caratterizzate dalla loro forma stellata..
È stato dimostrato che gli astrociti aumentano il numero di sinapsi neuronali funzionali nei neuroni del sistema nervoso centrale, il che significa che sono necessari per la trasmissione degli stimoli nervosi..
Queste cellule comprendono tra il 20 e il 25% (e talvolta fino al 50%) del volume in molte aree del cervello e sono note per avere ruoli speciali nella risposta alle lesioni, sebbene sia stato recentemente proposto che siano coinvolte in molte malattie del sistema nervoso centrale.
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Gli astrociti sono cellule "stellari" oa forma di stella, poiché hanno proiezioni citosoliche di diverse dimensioni che le rendono simili ai disegni dei bambini di una stella spaziale.
Queste cellule sono distribuite in tutto il cervello e in tutto il midollo spinale e costituiscono oltre il 50% di tutte le cellule gliali..
Se osservati al microscopio ottico dopo la colorazione di routine, gli astrociti (a seconda del tipo) hanno grandi nuclei ovali o lobulati con poco contenuto citosolico..
Le caratteristiche proiezioni citosoliche degli astrociti sono note come "fibrille gliali" e sono per lo più composte dalla proteina acida fibrillare gliale (GFAP). Proteina acida fibrillare gliale), specifica per gli astrociti del sistema nervoso centrale ed è comunemente usata come proteina marker.
Le fibre gliali degli astrociti sono strettamente correlate al corpo cellulare e agli assoni dei neuroni, circondano i siti delle sinapsi nervose e anche i ben noti noduli di Ranvier, presenti negli assoni ricoperti da una guaina mielinica.
Sebbene non siano cellule eccitabili, gli astrociti esprimono specifici canali del sodio e del potassio che sono molto importanti per le loro funzioni nel mantenimento dell'omeostasi del sistema nervoso..
Gli astrociti hanno due tipi di specializzazioni nelle loro membrane note come giunzioni divario e assiemi ortogonali.
Sindacati divario sono costituiti da proteine transmembrana chiamate connessoni, che si uniscono a proteine omologhe nelle cellule vicine per formare canali idrofobici attraverso i quali piccole molecole possono scambiarsi tra le cellule.
Esistono numerosi sindacati di tipo divario tra astrociti-astrociti e tra astrociti e oligodendrociti. Tra le molecole che vengono scambiate attraverso questi legami ci sono piccoli ioni, oligosaccaridi e alcuni fattori trofici..
Gli assemblaggi ortogonali, d'altra parte, sono disposizioni "paracristalline" che sono costituite da particelle da 7 nm. Sono numerosi nelle porzioni più distali delle proiezioni citosoliche, soprattutto nella regione rivolta verso i vasi sanguigni.
Queste strutture partecipano all'adesione cellulare e al trasporto di sostanze tra gli astrociti e tra gli astrociti e il liquido cerebrospinale..
Esistono due tipi ben definiti di astrociti che differiscono per morfologia e posizione anatomica. Questi sono astrociti protoplasmatici e astrociti fibrosi..
Tuttavia, molti ricercatori ritengono che si tratti dello stesso tipo di cellule che acquisiscono funzioni diverse a seconda dell'ambiente in cui si trovano..
Altri documenti bibliografici, invece, stabiliscono l'esistenza di un terzo tipo di astrociti, caratterizzati dai loro corpi cellulari allungati e comunemente noti come cellule gliali di Bergmann del cervelletto e cellule di Müller nella retina degli occhi..
Qui verranno descritti solo gli astrociti presenti nel cervello e nel midollo spinale..
L'esistenza di tali cellule è stata dimostrata mediante tecniche di colorazione con argento. Questi sono tipici della materia grigia del cervello e sono cellule con aspetto stellare (simile a una stella).
Hanno un citosol abbondante dove si trova un grande nucleo e differiscono dagli astrociti fibrosi in quanto hanno processi brevi.
Le estremità di alcune delle proiezioni citosoliche sono composte da "piedi vascolari" o peduncoli che interagiscono con i vasi sanguigni adiacenti..
Alcuni astrociti protoplasmatici sono vicini ai corpi cellulari di alcuni neuroni, come se fossero cellule "satellite".
Gli astrociti fibrosi sono cellule con pochi organelli interni, ricche di ribosomi liberi e di molecole di immagazzinamento come il glicogeno. Hanno proiezioni citosoliche più lunghe o proiezioni rispetto agli astrociti protoplasmatici, motivo per cui sono noti come astrociti "fibrosi".
Queste cellule sono associate alla sostanza bianca del cervello e i loro processi si collegano anche ai vasi sanguigni, ma sono separati da questi dalla loro stessa lamina basale.
In quanto cellule neurogliali, gli astrociti svolgono un ruolo vitale nel supporto fisico e nel supporto metabolico dei neuroni del sistema nervoso centrale negli animali vertebrati..
Inoltre, queste cellule sono responsabili dell'eliminazione di ioni e altre sostanze di scarto dal metabolismo neuronale che sono tipici del microambiente neuronale, in particolare la regione assonale, come, ad esempio:
- Ioni di potassio (K +)
- Residui di glutammato e
- Residui di acido gamma aminobutirrico (GABA)
Responsabili, tra le altre cose, del metabolismo energetico della corteccia cerebrale, poiché rilasciano glucosio dalle molecole di glicogeno immagazzinate nel loro citosol.
Questo rilascio si verifica solo quando gli astrociti sono stimolati da neurotrasmettitori come la noradrenalina e il peptide intestinale vasoattivo o il peptide VIP, che vengono rilasciati dai neuroni vicini..
Gli astrociti partecipano anche allo sviluppo neuronale e al trasporto e rilascio di fattori neurotrofici, motivo per cui alcuni autori ritengono che siano cellule che mantengono l'omeostasi nel sistema nervoso centrale.
Queste cellule possono anche svolgere un ruolo importante nella guarigione delle aree danneggiate del cervello. Controllano il pH cerebrale e regolano molteplici funzioni neurali mantenendo un microambiente relativamente costante.
Alcuni astrociti partecipano alla formazione e alla conservazione della barriera emato-encefalica, poiché hanno la capacità di formare uno strato continuo sui vasi sanguigni alla periferia del sistema nervoso centrale..
La barriera emato-encefalica è una sorta di "struttura" che limita l'ingresso degli elementi circolanti del sangue nel sistema nervoso centrale..
La relazione di queste cellule nervose con questa funzione è tale che è stato dimostrato sperimentalmente che le cellule epiteliali possono indurre la differenziazione dei precursori astrocitari.
Alcune revisioni bibliografiche evidenziano gli astrociti come cellule immunocompetenti del sistema nervoso centrale, poiché sono in grado di esprimere proteine del maggiore complesso di istocompatibilità di classe II (MHC). Complesso maggiore di istocompatibilità), che hanno ruoli importanti nella presentazione dell'antigene.
Queste cellule, quindi, partecipano all'attivazione dei linfociti T, non solo attraverso l'espressione delle proteine che presentano l'antigene, ma anche attraverso la loro capacità di esprimere le molecole co-stimolatrici che sono fondamentali per il processo. di per sé.
Tuttavia, la partecipazione degli astrociti al sistema immunitario non si limita alla presentazione di antigeni, ma è stato anche dimostrato che queste cellule possono secernere un'ampia varietà di citochine e chemochine, il che può significare che sono coinvolte in processi infiammatori e immunitari. reattività nel cervello.
Dato che i dati sperimentali suggeriscono che la soppressione degli astrociti nel sistema nervoso centrale porta a una sostanziale degenerazione neuronale negli adulti, è chiaro che queste cellule hanno un prezioso significato clinico..
Gli astrociti, tra le loro molteplici funzioni, sono stati collegati al recupero a lungo termine di pazienti con lesioni cerebrali. Sono anche coinvolti nella rigenerazione dei neuroni, principalmente a causa della loro capacità di esprimere e rilasciare fattori trofici..
In altre parole, la sopravvivenza dei neuroni dipende fortemente dalla loro associazione con gli astrociti, in modo tale che qualsiasi danno massiccio che si verifica in queste cellule influenzerà direttamente le normali funzioni cerebrali..
Molte malattie neurodegenerative si distinguono per proliferazione, cambiamento morfologico e aumentata espressione della proteina acida gliale-fibrillare (GFAP) negli astrociti; condizione nota come "astrogliosi".
Questo processo, a seconda del contesto in cui si verifica, può essere benefico o deleterio, poiché può significare la sopravvivenza neuronale dovuta rispettivamente alla produzione di fattori di crescita o alla formazione di “cicatrici gliali”..
L'astrogliosi non è un processo casuale o "tutto o niente". Piuttosto, è un evento altamente controllato che dipende da più segnali cellulari e dal particolare contesto in cui si trova la cellula in questione..
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