ASTRÒCITS: HISTOLOGIA, FUNCIONS, TIPUS - NEUROPSICOLOGIA - 2025

Els astròcits són un dels quatre tipus de cèl·lules neuroglials que funcionen per al sosteniment físic i metabòlic de les cèl·lules neuronals, per tant, són part de el sistema nerviós central de l'ésser humà i de molts altres animals vertebrats.

Juntament amb els oligodendròcits, les cèl·lules microglials i les cèl·lules ependimarias, els astròcits formen el que es coneix com la "neuroglia". Les cèl·lules de la neuroglia usualment es troben en molt major nombre que les neurones, però no participen en la reacció i / o propagació dels impulsos nerviosos.

Microscòpia de immunofluorescència d'un astrocito (Font: GerryShaw via Wikimedia Commons)

Els termes "neuroglia" i "astrocito" van ser proposats en 1895 per Mihaly von Lenhossek per identificar el conjunt cel·lular que dóna suport a les neurones ia una classe especial d'aquestes cèl·lules, caracteritzades per la seva forma estrellada.

S'ha demostrat que els astròcits incrementen el nombre de sinapsis neuronals funcionals en les neurones de sistema nerviós central, el que vol dir que són requerits per a la transmissió dels estímuls nerviosos.

Esquema dels diferents tipus de cèl·lules que componen la neuroglia en el sistema nerviós central. S'observen les cèl·lules ependimarias, els oligodendròcits, els astròcits i les cèl·lules de la micròglia (Font: BruceBlaus. When using this image in external sources it can be cited es: Blausen.com staff (2014). «Medical gallery of Blausen Medical 2014 ». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. via Wikimedia Commons)

Aquestes cèl·lules comprenen entre el 20 i el 25% (i de vegades fins al 50%) de l'volum en moltes àrees cerebrals i se sap que tenen funcions especials en la resposta a lesions, encara que recentment s'ha proposat que estan implicades en moltes malalties de sistema nerviós central.

histologia

Els astròcits són cèl·lules "estel·lars" o que tenen forma d'estrella, ja que posseeixen unes projeccions citosòliques de diferents mides que les fa similars als dibuixos infantils d'un astre espacial.

Aquestes cèl·lules es distribueixen per tot el cervell i al llarg de la medul·la espinal i constitueixen més de l'50% de l'total de cèl·lules neuroglials.

Si s'observen sota un microscopi de llum després d'una tinció rutinària, els astròcits (depenent de l'tipus) tenen grans nuclis de forma ovalada o lobulada amb un escàs contingut citosòlic.

Les projeccions citosòliques característiques dels astròcits es coneixen com a "fibril glials", i estan majorment compostes per la proteïna glial-fibril·lar acídica (GFAP, de l'anglès glial Fibrillary Acidic Protein), específica per als astròcits de el sistema nerviós central i que és comunament emprada com a proteïna marcadora.

Astròcits d'un cultiu cel·lular. El color és producte de la tinció de la proteïna glial-fibril·lar acídica (GFAP) (Font: The original uploader was GrzegorzWicher at Polish Wikipedia. Via Wikimedia Commons)

Les fibres glials dels astròcits estan en estreta relació amb el cos cel·lular i els axons de les neurones, envolten els llocs de sinapsis nerviosa i també els coneguts nòduls de Ranvier, presents en els axons recoberts per una beina de mielina.

Encara que no són cèl·lules excitables, els astròcits expressen canals específics de sodi i potassi que són molt importants per a les funcions que exerceixen en el manteniment de l'homeòstasi de el sistema nerviós.

Especialitzacions de membrana

Els astròcits posseeixen dos tipus d'especialitzacions en les seves membranes conegudes com unions gap i acoblaments ortogonals.

Les unions gap estan compostes per proteïnes transmembranales trucades conexones, que s'uneixen amb proteïnes homòlogues de cèl·lules properes per formar canals hidrofòbics per on poden intercanviar petites molècules entre les cèl·lules.

Existeixen nombroses unions tipus gap entre astrocito-astrocito i entre astròcits i oligodendròcits. Entre les molècules que s'intercanvien a través d'aquestes unions estan ions de mida petita, oligosacàrids i certs factors tròfics.

Els acoblaments ortogonals, d'altra banda, són arranjaments "paracristalinos" que es componen de partícules de 7 nm. Són nombrosos en les porcions més distals de les projeccions citosólicas, especialment a la regió que s'enfronta als vasos sanguinis.

Aquestes estructures participen en l'adhesió cel·lular i en el transport de substàncies entre astròcits i entre els astròcits i el fluid cerebroespinal.

tipus

Hi ha dos tipus ben definits d'astròcits que es diferencien en la seva morfologia i la ubicació anatòmica. Aquests són els astròcits protoplasmàtics i els astròcits fibrosos.

No obstant això, molts investigadors consideren que es tracta del mateix tipus de cèl·lules que adquireixen funcions diferents depenent de l'ambient on es trobin.

Altres documents bibliogràfics, però, estableixen l'existència d'un tercer tipus d'astròcits, caracteritzats pels seus cossos cel·lulars allargats i comunament coneguts com les cèl·lules glials de Bergmann de l'cerebel i les cèl·lules de Müller a la retina dels ulls.

Aquí només es descriuran els astròcits presents a l'encèfal i la medul·la espinal.

astròcits protoplasmàtics

L'existència de tals cèl·lules va ser demostrada mitjançant tècniques de tinció amb plata. Aquestes són pròpies de la matèria grisa de el cervell i són cèl·lules amb aspecte estel·lar (semblant a un estel).

Tenen un citosol abundant on hi ha un nucli de grans dimensions i es diferencien dels astròcits fibrosos en què tenen prolongacions curtes.

Els extrems d'algunes de les projeccions citosólicas estan compostos per "peus vasculars" o pedicels que interactuen amb els vasos sanguinis adjacents.

Alguns astròcits protoplasmàtics es troben propers als cossos cel·lulars d'algunes neurones, com si de cèl·lules "satèl·lit" es tractés.

astròcits fibrosos

Els astròcits fibrosos són cèl·lules amb pocs orgànuls interns, riques en ribosomes lliures i molècules d'emmagatzematge com el glucogen. Tenen prolongacions o projeccions citosòliques de major longitud que els astròcits protoplasmàtics, raó per la qual es coneixen com astròcits "fibrosos".

Aquestes cèl·lules s'associen amb la substància blanca de el cervell i les seves prolongacions es connecten també amb vasos sanguinis, però estan separats d'aquests per la seva pròpia làmina basal.

funcions

Com cèl·lules de la neuroglia, els astròcits compleixen una funció transcendental en el suport físic i el suport metabòlic de les neurones de sistema nerviós central en els animals vertebrats.

A més, aquestes cèl·lules s'encarreguen de l'eliminació d'ions i altres substàncies de rebuig de l'metabolisme neuronal que són propis de el microambient neuronal, especialment de la regió axónica, com, per exemple:

- Ions de potassi (K +)

- Restes de glutamat i

- Restes d'àcid gamma aminobutíric (GABA)

Al seu càrrec està, entre altres coses, el metabolisme energètic de l'escorça cerebral, ja que alliberen glucosa a partir de les molècules de glucogen emmagatzemades en el seu citosol.

Aquest alliberament passa només quan els astròcits són estimulats per neurotransmissors com la noradrenalina i el pèptid intestinal vasoactiu o pèptid VIP, que són alliberats per neurones properes.

Els astròcits també participen en el desenvolupament neuronal i en el transport i l'alliberament de factors neurotròfics, pel que alguns autors consideren que són cèl·lules que mantenen l'homeòstasi en el sistema nerviós central.

Aquestes cèl·lules també poden tenir importants funcions en la cicatrització de les àrees danyades del cervell. Controlen el pH cerebral i regulen múltiples funcions neuronals a l'mantenir un microambient relativament constant.

Implicacions en la barrera hematoencefàlica

Alguns astròcits participen en la formació i la conservació de la barrera hematoencefàlica, ja que tenen la capacitat de formar una capa contínua sobre els vasos sanguinis a la perifèria de el sistema nerviós central.

La barrera hematoencefàlica és una espècie de "estructura" que limita l'entrada dels elements sanguinis que es troben en circulació a l'interior de el sistema nerviós central.

La relació d'aquestes cèl·lules nervioses amb aquesta funció en aquesta que s'ha demostrat experimentalment que les cèl·lules epitelials poden induir la diferenciació dels precursors astrocíticos.

Funcions immunes dels astròcits

Algunes revisions bibliogràfiques destaquen als astròcits com a cèl·lules immunocompetents de el sistema nerviós central, ja que són capaços d'expressar proteïnes de el complex major d'histocompatibilitat de classe II (MHC, de l'anglès Major Histocompatibility Complex), que tenen funcions importants en la presentació d'antígens.

Aquestes cèl·lules, llavors, participen en l'activació de cèl·lules T, no només per l'expressió de les proteïnes presentadores d'antígens, sinó també per la seva capacitat d'expressar molècules co-estimuladores que són crítiques per al procés per se.

Emperò, la participació dels astròcits en el sistema immune no es limita a la presentació d'antígens, sinó que també s'ha comprovat que aquestes cèl·lules poden secretar citoquines i quimioquines molt variades, el que pot significar que estan implicades en els processos inflamatoris i de reactivitat immunològica en el cervell.

significat clínic

En vista que dades experimentals suggereixen que la supressió dels astròcits en el sistema nerviós central acaba en una degeneració neuronal substancial en els adults, és evident que aquestes cèl·lules tenen un valuós significat des del punt de vista clínic.

Els astròcits, entre les seves múltiples funcions, han estat relacionats amb la recuperació a llarg termini de pacients amb ferides cerebrals. També estan involucrats en la regeneració de neurones, principalment a causa de la seva capacitat d'expressió i alliberament de factors tròfics.

En altres paraules, la supervivència de les neurones depèn en gran mesura de la seva associació amb astròcits, de manera tal que qualsevol dany massiu que passi en aquestes cèl·lules afectarà directament les funcions cerebrals normals.

astrogliosis

Moltes malalties neurodegeneratives es distingeixen per la proliferació, el canvi morfològic i l'augment en l'expressió de la proteïna glial-fibril·lar acídica (GFAP) en els astròcits; condició coneguda com "astrogliosis".

Aquest procés, depenent de l'context on passi, pot ser beneficiós o deleteri, ja que pot significar la supervivència neuronal deguda a la producció de factors de creixement o la formació de "cicatrius glials", respectivament.

La astrogliosis no és un procés aleatori o de "tot o res". Per contra, és un esdeveniment summament controlat que depèn de múltiples senyals cel·lulars i de l'context particular en el qual es trobi la cèl·lula en qüestió.

referències

1. Chen, I., & Swanson, RA (2003). Astrocytes and brain injury. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 23 (2), 137-149.
2. Dong, I., & Benveniste, A (2001). Immune function of astrocytes. Glia, 36 (2), 180-190.
3. Gartner, LP, & Hiatt, JL (2012). Color atles and text of Histology. Lippincott Williams & Wilkins.
4. Kimelberg, HK, & Nedergaard, M. (2010). Functions of Astrocytes and their Potential As Therapeutic Targets. Neurotherapeutics, 7 (4), 338-353.
5. Montgomery, DL (1994). Astrocytes: Form, Functions, and Rols in Disease. Veterinary Pathology, 31 (2), 145-167.
6. Ransom, B., Behar, T., & Nedergaard, M. (2003). New rols for astrocytes (stars at last). Trends in Neurosciences, 26 (10), 520-522.
7. Sofroniew, MV, & Vinters, HV (2010). Astrocytes: Biology and pathology. Acta Neuropathologica, 119 (1), 7-35.