Los astrocitos o astroglia son los tipos más grandes y numerosos de células gliales en el sistema nervioso central (CNS). Existen varios subtipos de astrocitos dentro de las diferentes regiones del cerebro que muestran una heterogeneidad de la forma y la función.»Astro-» significa estrella»-Cito» significa célula.
Los astrocitos usualmente tienen una estructura en forma de estrella creada por procesos o zarcillos que se extienden desde la célula y pueden ser largas, cortas, rectas, torcidas, de ramificación alta, o más simples en forma.
Se han descrito numerosos subtipos en humanos, incluidos los astrocitos de proyección fibrosa, protoplásmica, de capa 1, interlaminar y varicosos. Las funciones únicas de cada uno y su papel en la enfermedad son actualmente objeto de mucha investigación.
Función de los astrocitos
El papel amplio de los astrocitos es mantener la homeostasis cerebral y el metabolismo neuronal. La hipótesis es que la «forma de estrella» es compatible con las neuronas y crea la microarquitectura del parénquima cerebral que ilustra esa regla de forma sigue función vista a través de la biología.
Proporcionan neuronas con soporte mecánico, controlan el desarrollo de células neuronales, plasticidad y sinaptogénesis, liberan sustratos nutricionales y energéticos como la glucosa y el lactato y juegan un papel en la neurotransmisión, vasomodulación y reparación.
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Los astrocitos también mantienen y controlan las concentraciones de iones, neurotransmisores y metabolitos y regulan los movimientos de agua. Más recientemente, se ha sugerido que los astrocitos juegan un papel en la regulación del ciclo de sueño/vigilia. Por último, los astrocitos juegan un papel en la inmunodefensa. No es de extrañar que estas células son tan heterogéneas, que juegan un papel en casi todo!
¿Cuál es el papel inmune de los astrocitos?
Al igual que muchas células con una función inmune, los astrocitos pueden ser pro o anti-inflamatorios. Esta dicotomía les permite contribuir al estado neuroinmune del cerebro y puede desempeñar un papel clave en la prevención y el tratamiento de las enfermedades.
Si los astrocitos promueven o suprimen una respuesta inflamatoria parece estar en gran parte decidida por el microentorno en el que existen y reciben la señal.
El rol inmunes de los astrocitos incluyen:
- Antígeno-presentación a las células de T.
- Reprogramación de células T a un fenotipo Pro o anti-inflamatorio.
- Inducir apoptosis de la célula de T.
- Secretan mediadores Pro o anti-inflamatorios.
- Detección de patógenos a través de una serie de receptores, incluidos los receptores tipo Toll, los dominios de oligomerización de unión a nucleótidos, la proteína quinasa dependiente de ARN bicatenaria, los receptores del depurador, el receptor de manosa y los componentes del sistema del complemento.
- La secreción de mediadores solubles, tales como CXCL10, CCL2, interleuquina-6 y BAFF, que tienen un impacto en las respuestas inmunitarias innatas y adaptativas.
¿Cuál es el papel de los astrocitos en la formación de cicatrices glial?
En lugar de formar una cicatriz fibrosa en respuesta a lesiones como otras partes del cuerpo, el cerebro forma una cicatriz glial compuesta de astrocitos reactivos, un proceso llamado astrogliosis. Este proceso se observa en infecciones, enfermedades neurodegenerativas, infartos, cáncer cerebral, lesiones cerebrales traumáticas agudas y enfermedades desmielinizantes.
Papel en las enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer
Históricamente, se pensó que la sobreactividad de las astroglia en la enfermedad de Alzheimer estaba exacerbando el estado de la enfermedad de los pacientes y contribuyendo al deterioro de los componentes nerviosos del cuerpo.
La clave de esto fue el hallazgo de astrocitos reactivos estrechamente asociados con placas amiloides. Más recientemente, los estudios del ratón han llamado a esto en cuestión, ya que la reducción del número de astrocitos parecía empeorar la enfermedad no mejorarlo.
El pensamiento actual es que el estado activado de los astrocitos en las enfermedades neurodegenerativas puede ser menos ofensivo y más defensivo, una respuesta que promueve una respuesta neuroprotectora. La formación de cicatrices gliales en la enfermedad neurodegenerativa puede ser aislar el sitio de lesión y promover la curación.
Cuando esta respuesta parece agria es cuando llega a tal punto que está dañando los tejidos resultando en un ciclo interminable de daño que conduce a la inflamación que lleva a daño y repetir.
En las etapas posteriores de la enfermedad neurodegenerativa, los astrocitos parecen ser disfuncionales y menos capaces de llevar a cabo sus funciones normales, lo que sugiere que la progresión de la enfermedad puede estar relacionada con el tiempo que los astrocitos pueden llevar a cabo sus deberes vitales antes de convertirse en demasiado distraído por el daño neural cercano.
Como en el caso de muchas células del cuerpo, el papel exacto de los astrocitos en la neurodegeneración parece depender de matices cuya naturaleza exacta requiere más investigación para definir.
Con que se tiñen este tipo de células
Las astroglia pueden ser teñidos selectivamente para el estudio usando biomarcadores únicos encontrados intra o extracelular.
- Proteína ácida fibrilar glial (GFAP, por sus siglas en inglés): una proteína de filamento intermedio del citoesqueleto celular que es responsable de la forma de estrella del astrocito. Las mutaciones en GFAP están implicadas en la enfermedad de Alzheimer.
- S100 beta: una proteína de unión al calcio involucrada en la regulación de la progresión y diferenciación del ciclo celular. Esta proteína también se encuentra principalmente en las astroglia que encapsulan los capilares cerebrales. También se encuentra en las células precursoras de oligodendrocitos (OPC), por lo que se recomienda el etiquetado simultáneo.
- Transportadores de aminoácidos excitatorios 1 y 2 (EAAT1 y 2): transportadores de glutamato dependientes de Na + que eliminan el exceso de glutamato del espacio extracelular.
- Aldehído deshidrogenasa 1 de la familia, miembro L1 (ALDH1L1) – una enzima catalítica involucrada en el desarrollo del tubo neural.
Patologías asociadas a los astrocitos
Astrocitomas
Los astrocitomas son tumores derivados de los astrocitos. Pueden ocurrir en la mayoría de las partes principales del SNC, incluyendo el tronco encefálico, la médula espinal y las partes centrales del cerebro.
Los tumores se clasifican a lo largo de una escala de I-IV basándose en la probabilidad de que se propaguen y la velocidad a la que crecerán. Se puede encontrar más información en el sitio de la Asociación Americana de tumores cerebrales.
