Astrocytter tilhører sentralens gliaceller nervesystemet og utføre viktige funksjoner i hjerne. De fungerer ikke bare som støtteceller for nevroner, men deltar også aktivt i informasjonsutveksling. Viktige patologiske prosesser i hjerne har innvirkning på astrocytaktivitet.
Hva er astrocytter?
Astrocytter er stjerneformede celler i sentralen nervesystemet og er den største komponenten av gliaceller. Inntil nylig ble gliaceller ansett som rene støtteceller for å holde nevroner sammen i nervesystemet. Det er her stavelsen "glia" er avledet fra, som betyr lim. Astrocytter ser stjerneformede eller edderkoppformede ut, fordi de har utstrålende utvidelser. Astrocyte er avledningen fra det greske begrepet stjerneformet celle eller stjernecelle. Her må det imidlertid ikke være noen forveksling med de sanne stjernecellene, som igjen ikke har noe med astrocytter å gjøre. De sanne stjernecellene er nerveceller (nerveceller) og ligger i hjernebarken og lillehjernen. I tillegg til nevroner, er hjerne består av over 50 prosent astrocytter. I motsetning til nevroner (nerveceller) så de ikke ut til å utføre andre funksjoner enn støttefunksjoner. Visningen av gliaceller og spesielt astrocytter har imidlertid endret seg radikalt de siste årene. Ifølge de siste funnene er astrocytter for eksempel ikke bare lim eller sement for nevroner, men spiller også en fremtredende rolle i kommunikasjonsprosesser gjennom tette interaksjoner med nevroner.
Anatomi og struktur
Astrocytter i hjernen er stjerne- eller edderkoppformede forgrenede celler. Projeksjonene deres danner grensemembraner til hjerneoverflaten og blod fartøy. Det er to typer astrocytter i hjernen. Protoplasmisk glia, også kalt astrocytus protoplasmaticus eller korte stråler, er komponenter i grå materie. I motsetning er den fibrøse gliaen (også kalt astrocytus fibrosus eller lange stråler), som finnes i den hvite substansen, rik på fibriller. De inneholder også mange mikrotubuli. Hjernens astrocytter har radielt utvidende celleprosesser som dekker synapser, Ranviers ledningsringer og aksoner av nevronale overflater. Videre danner prosessene også grensestrukturer i sentralnervesystemet ved aggregering. Deres cellemembran har reseptorer for nevrotransmittere og spenningsstyrte ionekanaler. Innbyrdes danner de et tett nettverk gjennom gapkryss. Den tjener til elektrisk kobling av cellene. I andre deler av sentralnervesystemet kan astrocytter også ha en annen struktur. For eksempel øyets netthinne inneholder de langstrakte eller stavformede Müller-gliacellene, som også er astrocytter.
Funksjon og oppgaver
Astrocytter utfører en rekke funksjoner. De har lenge vært kjent for å ha støttefunksjoner i CNS. I tillegg gir de ernæring til nevroner gjennom kontaktene med blod fartøy ved hjelp av sine anslag. Videre vedlikeholder de kalium balansere i hjernen. I denne prosessen, den kalium ioner som frigjøres under overføring av eksitasjon, tas opp av astrocyttene og distribueres i hele nettverket. Dette danner et effektivt buffersystem som også regulerer pH balansere i hjernen. Binding av glutamat til reseptorer i membranen påvirker ioneskiftet ytterligere. Det er direkte interaksjon mellom astrocytter og nevroner via nevrotransmittere. Elektriske stimuli fra nevronene overføres dermed også delvis til astrocyttene. Innenfor astrocyttene foregår signaloverføring i umiddelbar nærhet av de tilsvarende nevronene. Via en tilbakemeldingsmekanisme har astrocyttene en modulerende effekt på signaloverføringen mellom nevronene. Dermed er det en konstant utveksling av informasjon mellom nevronene og gliacellene. Dermed fungerer astrocyttene omtrent som konsulenter for å generere et passende svar. En annen rolle astrocytter er å etablere og vedlikeholde blod-hjernsperre ved å danne membrana limitans glialis perivascularis. Kutting av nevronaksoner får astrocytter til å danne glial arr som hemmer axon gjenvekst. For pasienter med paraplegi, dette er et problem. I følge nylige studier har det også blitt funnet at noen astrocytter i hippocampus kan tjene som stamceller for nevroner.
Sykdommer
Astrocytter spiller en viktig rolle i sammenheng med nevrologiske sykdommer, epilepsi, Alzheimers sykdom, eller betennelse i nervevev. Det er vist at inflammatoriske prosesser i nervesvev resulterer i endringer i metabolismen til astrocytter som sikrer deres overlevelse i nettverket. Dermed har de evnen til å stoppe prosessen med celledød i traumatiske hendelser som hjerneskade eller hjerneslag. Imidlertid er ikke mye kjent ennå om de komplekse forholdene som er involvert. Forskning antyder imidlertid at astrocytter også spiller en viktig rolle i patologiske prosesser i nervesystemet. For eksempel ble det funnet at hos pasienter med Alzheimers sykdom stimuleres astrocytter av økt produksjon av ATP. De blir hyperaktive og absorberer mer kalsium. Regelmessig kalsium bølger dannes. Det er foreløpig ikke klart om hyperaktiviteten til astrocytter er en positiv defensiv reaksjon, eller om det er en negativ konsekvens av sykdomsprosessen som gjør situasjonen verre. Astrocytter kan få patologisk betydning gjennom økt celleproliferasjon. Dermed kan de være utgangspunktet for godartede eller til og med ondartede hjernesvulster. Disse svulstene blir vanligvis referert til som astrocytomer. I de fleste tilfeller er astrocytomer godartede, men de er ofte veldig plassbesettende. I noen tilfeller kan de utvikle seg til glioblastomer, som er de vanligste ondartede hjernesvulster hos voksne.
