Inhoud
Astrocyten zijn het meest voorkomende type gliacellen in de hersenen en zijn divers in hun vermogen om verschillende beschermende functies aan het centrale zenuwstelsel te bieden. De rangschikking van astrocyten is gerelateerd aan de chemische en fysische interacties met andere hersencellen.Astrocyten dragen bij aan de productie en instandhouding van de bloed-hersenbarrière. De bloed-hersenbarrière is een semi-permeabel membraan dat hersenbloed scheidt van de extracellulaire vloeistof van het collectieve centrale zenuwstelsel, inclusief de hersenen en het ruggenmerg.
Astrocyten, ook bekend als astroglia of astrogliale cellen, werden ontdekt door wetenschapper Karl Bergmann en werden oorspronkelijk Bergmann glia genoemd vanwege hun classificatie als een beschermende en isolerende cel. Deze cellen werden later astrocyten genoemd vanwege hun stervorm.
Anatomie
Astrocyten zijn stervormige cellen die in de hersenen worden aangetroffen. Net als bij andere neuronale cellen, bestaan astrocyten uit synapsen of celeinden die chemische en elektrische communicatie tussen cellen mogelijk maken. Astrocyten bestaan ook uit dendrieten die communicatie van andere cellen mogelijk maken binnen het cellichaam van de astrocyt.
Er zijn twee hoofdtypen astrocyten, protoplasmatisch of fibreus genaamd, die worden geclassificeerd op basis van hun structurele verschillen en locaties. Protoplasmatische astrocyten worden overal in de grijze stof in de hersenen aangetroffen, waar de meeste neuronen zich bevinden. De grijze massa in de hersenen regelt functies zoals spiercontrole en zintuiglijke waarneming, waaronder spraak, smaak, reukvermogen, geheugen, beoordelingsvermogen en meer. Vezelige astrocyten worden overal in de witte stof in de hersenen aangetroffen, waar geïsoleerde zenuwvezels aanwezig zijn.
Hoewel er geen anatomische variaties zijn die specifiek zijn voor astrocyten, hebben zieke astrocyten een grote invloed op de aanwezigheid en ontwikkeling van neurodegeneratieve aandoeningen. Het is de algemene consensus onder onderzoekers dat astrocyten bijdragen aan neurodegeneratieve ziekten wanneer ze hun vermogen verliezen om hersencellen in evenwicht te brengen en te ontgiften.
Functie
Astrocyten hebben een verscheidenheid aan functies in de hersenen en het centrale zenuwstelsel als geheel. Astrocyten leveren voedingsstoffen aan neuronen terwijl ze de balans tussen cellulaire ionen zoals natriumchloride, kalium en fosfaat behouden. Deze ionen spelen een integrale rol bij het functioneren van elk neuron door cellen te voorzien van elektrolyten en energie. Astrocyten helpen ook bij het herstellen van schade in de hersenen en het centrale zenuwstelsel door middel van een proces dat astrogliose wordt genoemd. Astrocyten vormen en onderhouden de structuur van de bloed-hersenbarrière, een semi-permeabel membraan dat hersenbloed scheidt van de extracellulaire vloeistof van het ruggenmerg. Semi-permeabel verwijst naar het vermogen van de bloed-hersenbarrière om onnodige en schadelijke producten uit de hersenen te houden, terwijl nuttige en integrale cellulaire producten in de hersenen terechtkomen. Daarom is de werking van de bloed-hersenbarrière essentieel voor de gezondheid van de hersenen en dus voor de algehele gezondheid van elk individu.
Astrocyten verbeteren ook de communicatie tussen hersencellen en reguleren de metabolische processen in de hersenen. Metabole processen in de hersenen omvatten het verwijderen van afvalproducten en het verwerken van stoffen die worden gebruikt voor cellulaire energie.
Hoewel astrocyten een integrale rol spelen bij het herstellen van schade aan de hersenen, lenen hun structuur en functie ze ook voor een minder nuttig doel. Astrocyten kunnen een rol spelen bij de progressie van bepaalde hersentumoren en hun mechanismen kunnen ervoor zorgen dat ze tumorcellen beschermen tegen chemotherapie door extra calcium toe te voegen om de tumorcel te versterken. Deze functie is het onderwerp van veel onderzoek, omdat het schadelijk is voor mensen met verschillende soorten kanker.
Bijbehorende voorwaarden
Naast het helpen bij de progressie van hersentumoren onder bepaalde omstandigheden, is ook vastgesteld dat astrocyten bijdragen aan of dienen als de primaire oorzaak van neurodegeneratieve aandoeningen van het centrale zenuwstelsel. Deze aandoeningen omvatten dementie en de ziekte van Alzheimer. Deze disfunctie van astrocyten wordt astrocytopathie genoemd.
Een ander type astrocytopathie is een aandoening die auto-immuun gliale fibrillaire zure proteïne astrocytopathie (GFAP) wordt genoemd. Deze aandoening zorgt ervoor dat het immuunsysteem van een persoon eiwitvezels hecht die deel uitmaken van het gliacellennetwerk, wat resulteert in een verscheidenheid aan symptomen, waaronder hoge koorts migraine, zwelling van de hersenen (ook bekend als encefalopathie), repetitieve en onvrijwillige bewegingen en veranderingen in het gezichtsvermogen.
Recente studies tonen ook aan dat astrocytdisfunctie een rol speelt bij de ontwikkeling van neurologische ontwikkelingsstoornissen zoals het Rett-syndroom, fragiele X en andere ernstige verstandelijke beperkingen. Astrocytdisfunctie is in deze gevallen vaak te wijten aan specifieke variaties in celpatronen die astrocyten ertoe brengen dienen verschillende functies tijdens de vroege ontwikkeling.
Revalidatie
Er wordt op dit moment veel onderzoek gedaan om de reden vast te stellen waarom astrocytopathieën zich ontwikkelen en vorderen tot het punt dat ze doen. Behandeling van nieuwe gevallen van GFAP-astrocytopathie bestaat uit hoge doses corticosteroïden en immunoglobuline, een formule van eiwitten die het immuunsysteem versterken. In dit geval wordt immunoglobuline intraveneus of via infusie via de arm toegediend.
De meeste mensen met GFAP-astrocytopathie zullen ook een plasma-uitwisseling ondergaan waarbij een deel van hun bloed, plasma genaamd, wordt vervangen door vervangend plasma om het bloed te reinigen. Langdurig onderhoud van GFAP-astrocytopathieën bestaat uit voortdurende orale steroïden en andere medicijnen die het immuunsysteem onderdrukken, immunosuppressiva genaamd. Deze immunosuppressiva helpen de immuunrespons van het lichaam te verminderen en de astrocytopathie vanaf de bron aan te pakken.