Astrocyten

Alle organen in het lichaam zijn opgebouwd uit twee soorten cellen; de parenchymcellen die de eigenlijke functie van dat orgaan uitvoeren, en de ondersteunende cellen die de parenchymcellen ondersteunen en van voeding voorzien.

Hetzelfde geldt voor de hersenen en het ruggenmerg. Het
zenuwstelsel bestaat uit neuronen die de eigenlijke functie van het
systeem uitvoeren. De ondersteunende cellen die de neuronen van voeding, ondersteuning en bescherming voorzien, worden de gliacellen genoemd.

Astrocyten zijn een subtype van de gliacellen die in de hersenen en het ruggenmerg voorkomen. Zij zijn de meest voorkomende gliacellen in de hersenen. Astrocyten hebben twee subtypes en vervullen een aantal functies. In dit artikel zullen we verschillende aspecten met betrekking tot astrocyten bespreken.

Structuur

Zoals de naam al doet vermoeden, zijn astrocyten stervormige cellen. Ze hebben verschillende uitsteeksels die uit het centrale lichaam stralen. Er zijn twee soorten astrocyten. Elk type heeft een eigen structuur, afhankelijk van de functie die het vervult.

In het algemeen hebben astrocyten schaarse organellen en verschillende uitsteeksels die uit het centrale cellichaam stralen. Deze processen kunnen vertakt of onvertakt zijn. Elk proces van de astrocyten vertoont een uitgebreide terminale vertakking, waardoor een enkele astrocyt geassocieerd kan worden met een aantal neuronale synapsen.

Sommige processen hebben vaatvoetjes aan hun uiteinde en nemen deel aan de vorming van de bloed-hersenbarrière (BBB).

Typen

Astrocyten worden onderverdeeld in twee brede categorieën:

Stapelvormige astrocyten:

De vezelige astrocyten hebben lange uitsteeksels die uit het centrale cellichaam stralen. Deze uitsteeksels zijn onvertakt. Ze hebben slechts enkele organellen. De lange uitsteeksels hebben vaatvoetjes die de haarvaten omsluiten die in de nabijheid van de astrocyten aanwezig zijn.

Deze astrocyten worden meestal gezien in de witte stof van de hersenen en het ruggenmerg. Ze komen minder vaak voor in vergelijking met de protoplasmatische astrocyten.

Protoplasmatische astrocyten:

De protoplasmatische astrocyten hebben korte uitsteeksels. De uitsteeksels van protoplasmatische astrocyten zijn vertakt. Ze hebben overvloedige organellen en cytoplasma, zoals blijkt uit de naam.

Dit type astrocyten is overvloediger aanwezig in
het CZS. Ze worden gezien in de grijze stof van de hersenen en het ruggenmerg.

Embryologische ontwikkeling

Astrocyten zijn afgeleid van de cellen van het neuroepitheel die aanwezig zijn in de zich ontwikkelende neurale buis. De neuroepitheelcellen produceren bij differentiatie glioblasten, ook wel spongioblasten genoemd.

Deze glioblasten differentiëren in oligodendroblasten en astroblasten. De oligodendroblasten geven aanleiding tot oligodendrocyten. De astroblasten differentiëren zich verder in protoplasmatische astrocyten of vezelige astrocyten.

Dus de voorloper van astrocyten is hetzelfde
neuroepitheel dat aanleiding geeft tot andere gliacellen en tot neuronen die aanwezig
zijn in het CZS.

Functies

Astrocyten zijn de meest voorkomende en de meest diverse gliacellen die in het CZS aanwezig zijn. Zij vervullen een aantal functies die essentieel zijn voor de normale werking van neuronen. Hieronder wordt een kort overzicht gegeven van de functies van astrocyten.

Regulatie van ionische concentratie:

Astrocyten spelen de belangrijkste rol bij de regulatie van de extracellulaire ionische concentratie rond de neuronen. De concentratie van verschillende ionen in de extracellulaire vloeistof regelt de zenuwimpulsgeneratie en -transmissie in de neuronen.

Astrocyten spelen de belangrijkste rol bij de regulering van de extracellulaire ionenconcentratie rond de neuronen.

Astrocyten reguleren de extracellulaire ionenconcentratie door buffering van de extracellulaire kalium (K+) ionen.

Fysieke ondersteuning:

De cytoplasmatische processen van de astrocyten bieden
fysieke ondersteuning aan de neuronen. Zij spelen een belangrijke rol bij het bepalen van de
structuur van de hersenen. Zij bieden de fysieke ondersteuning voor de beweging van
differentiërende neuronen in de zich ontwikkelende hersenen.

Bloed-hersenbarrière:

De bloed-hersenbarrière voorkomt dat deeltjes van grote afmetingen, ionen of eiwitten uit het bloed in het extracellulaire materiaal van de hersenen terechtkomen. Zij is zeer essentieel om de hersenen in een afzonderlijk compartiment te houden.

Astrocyten spelen een belangrijke rol bij de vorming van de bloed-hersenbarrière. De protoplasmatische processen van astrocyten hebben vasculaire voeten. Zij omsluiten de endotheelcellen van de haarvaten die in de hersenen aanwezig zijn.

Zij voorkomen dat ongewenste stoffen uit het bloed in de haarvaten lekken of zich verplaatsen naar de extracellulaire matrix van de hersenen. Astrocyten vormen dus een belangrijk onderdeel van de bloed-hersenbarrière.

Brandstofreserve:

Astrocyten zijn de gliacellen die fungeren als brandstof
reserve voor de neuronen. Deze cellen zijn in staat glycogeen op te slaan en indien nodig aan de neuronen te verstrekken.

De astrocyten slaan niet alleen glucose op in de vorm van
glycogeen, maar kunnen ook glucose produceren uit niet-koolhydraatbronnen. Astrocyten
zijn de enige gliacellen die in staat zijn tot gluconeogenese. Zij kunnen dus nieuw gevormde glucose
aan de neuronen leveren.
Zij leveren ook andere voedingsstoffen aan de neuronen, zoals lactaat enz.

Regulatie van de bloedstroom:

Astrocyten kunnen ook de bloedstroom in de
hersenen regelen. Zij fungeren als vaso-modulatoren. Deze cellen reguleren de vasodilatatie in het CZS en regelen zo de bloedstroom.

Uitscheiding van afvalstoffen:

Astrocyten verzamelen metabolieten en andere afval
producten en verplaatsen deze naar de haarvaten. Zij spelen dus een rol bij de verwijdering van schadelijke metabolieten en afvalproducten uit het CZS.

Synapsstructuur:

De protoplasmatische processen van astrocyten bedekken de verschillende synapsen die in het CZS aanwezig zijn. Zij spelen een rol bij de structuur en vorming van synapsen. Zij beïnvloeden ook de werking van synapsen en hun plasticiteit.

Glial limiting membrane: