Астроцит

Астроцит — тип нейроглиальной клетки. Совокупность астроцитов называется астроглией.

Функции астроглии

• Опорная и разграничительная функция — поддерживают нейроны и разделяют их своими телами на группы (компартменты). Эту функцию позволяет выполнять наличие плотных пучков микротрубочек в цитоплазме астроцитов.
• Трофическая функция — регулирование состава межклеточной жидкости, запас питательных веществ (гликоген). Астроциты также обеспечивают перемещение веществ от стенки капилляра до плазматической мембраны нейронов.
• Участие в росте нервной ткани: астроциты способны выделять вещества, распределение которых задает направление роста нейронов в период эмбрионального развития. Рост нейронов возможен как редкое исключение и во взрослом организме в обонятельном эпителии, где нервные клетки обновляются раз в 40 дней.
• Участие в нейрональной миграции: в ростральном миграционном тракте астроциты образуют глиальные трубки, по которым нейробласты, образованные при взрослом нейрогенезе, продвигаются в обонятельную луковицу.
• Гомеостатическая функция — обратный захват медиаторов и ионов калия. Извлечение глутамата и ионов калия из синаптической щели после передачи сигнала между нейронами.
• Гематоэнцефалический барьер — защита нервной ткани от вредных веществ, способных проникнуть из кровеносной системы. Астроциты служат специфическим «шлюзом» между кровеносным руслом и нервной тканью, не допуская их прямого контакта.
• Модуляция кровотока и диаметра кровеносных сосудов — астроциты способны к генерации кальциевых сигналов в ответ на нейрональную активность. Астроглия участвует в контроле кровотока, регулирует высвобождение некоторых специфических веществ,
• Регуляция активности нейронов — астроглия способна высвобождать нейропередатчики.
  • Регуляция медленноволновой активности во время сна.^[1]

Виды астроцитов

Астроциты делятся на фиброзные (волокнистые) и плазматические. Фиброзные астроциты преимущественно находятся в белом веществе, характеризуются высоким содержанием глиального фибриллярного кислого белка, имеют слабоветвящиеся или совсем неветвящиеся длинные отростки, плазматические астроциты в основном находятся в сером веществе мозга, сильно ветвятся, имеют толстые короткие отростки.

Модуляция кровотока и диаметра кровеносных сосудов

В ответ на активацию нейронов астроциты способны выделять вазоактивные вещества (вещества способные расширять либо сокращать кровеносные сосуды) простагландины, оксид азота (NO), циклооксигеназу COX1 и другие. Механизм выделения этих веществ различен.

• Основным фактором выделения этих веществ служит поглощение глутамата из синаптической щели. Глутамат может быть доставлен к астроцитам специальными переносчиками глутамата, он также может воздействовать на метаботропные рецепторы астроцитов. Воздействие на рецепторы астроцитов приводит к повышению в них концентрации ионов кальция Са²⁺, что впоследствии приводит к выделению вазоактивных веществ COX1. Механизм регуляции диаметра сосудов при транспорте глутамата переносчиками глутамата пока неизвестен.
• Кроме рецепторов глутамата астроциты также обладают рецепторами АТФ. Активация рецепторов АТФ приводит также к увеличению концентрации ионов кальция в астроцитах и выделению вазоактивных веществ.
• Поглощение астроцитами ионов калия из синаптической щели также приводит к выделению ими веществ, воздействующих на кровеносные сосуды.

Регуляция активности нейронов

Метаболические взаимодействия нейрона и астроцита, из работы Çakιr et al., 2007

В течение длительного времени астроциты считались опорными клетками нейронов, обеспечивающими их питание и физическую поддержку. Последние исследования привели к созданию модели трехстороннего синапса (пресинаптический нейрон, астроцит, постсинаптический нейрон). Астроциты способны выделять нейромедиаторы АТФ, ГАМК, серин и другие. Это позволяет им напрямую участвовать в процессе передачи и обработке информации в нервной ткани.

Астроциты Альцгеймера II типа

Основная статья: Астроциты Альцгеймера II типа

См. также

• Астроцитома
• Нейроглия
• Гематоэнцефалический барьер
• Пограничная глиальная мембрана

Источники

• 2007, Glial regulation of the cerebral microvasculature, Constantino Iadecola and Maiken Nedergaard
• 2007, Astrocyte control of the cerebrovasculature. Gordon GR, Mulligan SJ, MacVicar BA.

Примечания

1. ↑ Публикация, популярный синопсис:
   • Fellin, T. et al. Endogenous nonneuronal modulators of synaptic transmission control cortical slow oscillations in vivo. Proc. Natl Acad. Sci. USA 106, 15037-15042 (2009) PMID 19706442`
   • Neuron-glia interactions: Glia make waves — Leonie Welberg; Nature Reviews Neuroscience, advance online publication, Published online 9 September 2009 | doi:10.1038/nrn2724 (В свободном доступе после бесплатной регистрации).