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Gli astrociti sono il tipo più abbondante di cellule gliali nel cervello e sono diversi nella loro capacità di offrire diverse funzioni protettive al sistema nervoso centrale. La disposizione degli astrociti è correlata alle interazioni chimiche e fisiche con altre cellule cerebrali.Gli astrociti contribuiscono alla produzione e al mantenimento della barriera emato-encefalica. La barriera emato-encefalica è una membrana semipermeabile che separa il sangue cerebrale dal fluido extracellulare del sistema nervoso centrale collettivo, compreso il cervello e il midollo spinale.
Gli astrociti, noti anche come astroglia o cellule astrogliali, furono scoperti dallo scienziato Karl Bergmann e originariamente erano chiamati glia di Bergmann a causa della loro classificazione come cellula protettiva e isolante. Queste cellule furono successivamente chiamate astrociti per la loro forma a stella.
Anatomia
Gli astrociti sono cellule a forma di stella che si trovano nel cervello. Analogamente ad altre cellule neuronali, gli astrociti sono costituiti da sinapsi o estremità cellulari che consentono la comunicazione chimica ed elettrica tra le cellule. Gli astrociti sono costituiti anche da dendriti che consentono la trasmissione delle comunicazioni da altre cellule all'interno del corpo cellulare dell'astrocita.
Esistono due tipi principali di astrociti, chiamati protoplasmatici o fibrosi, classificati in base alle loro differenze strutturali e posizioni. Gli astrociti protoplasmatici si trovano in tutta la materia grigia nel cervello, che è dove si trova la maggior parte dei neuroni. La materia grigia nel cervello controlla funzioni come il controllo muscolare e la percezione sensoriale, tra cui la parola, il gusto, l'olfatto, la memoria, il giudizio e altro ancora. Gli astrociti fibrosi si trovano in tutta la sostanza bianca nel cervello, che è dove sono presenti le fibre nervose isolate.
Sebbene non vi siano variazioni anatomiche specifiche degli astrociti, gli astrociti malati hanno un grande impatto sulla presenza e sullo sviluppo di condizioni neurodegenerative. È opinione generale tra i ricercatori che gli astrociti contribuiscono alle malattie neurodegenerative quando perdono la capacità di bilanciare e disintossicare le cellule cerebrali.
Funzione
Gli astrociti hanno una varietà di funzioni all'interno del cervello e del sistema nervoso centrale nel suo insieme. Gli astrociti forniscono nutrienti ai neuroni mantenendo l'equilibrio tra gli ioni cellulari come il cloruro di sodio, il potassio e il fosfato. Questi ioni svolgono un ruolo fondamentale nel funzionamento di ciascun neurone fornendo alle cellule elettroliti ed energia. Gli astrogliiti aiutano anche a riparare i danni all'interno del cervello e del sistema nervoso centrale attraverso un processo chiamato astrogliosi. Gli astrociti compongono e mantengono la struttura della barriera emato-encefalica, che è una membrana semipermeabile che separa il sangue cerebrale dal fluido extracellulare del midollo spinale. Semipermeabile si riferisce alla capacità della barriera emato-encefalica di tenere prodotti non necessari e dannosi fuori dal cervello, consentendo al contempo ai prodotti cellulari benefici e integrali di passare nel cervello. Pertanto, il funzionamento della barriera emato-encefalica è vitale per la salute del cervello e, quindi, per la salute generale di ogni individuo.
Gli astrociti migliorano anche le comunicazioni tra le cellule cerebrali e regolano i processi metabolici all'interno del cervello. I processi metabolici all'interno del cervello includono la rimozione dei prodotti di scarto e l'elaborazione di sostanze utilizzate per l'energia cellulare.
Mentre gli astrociti svolgono un ruolo fondamentale nella riparazione dei danni al cervello, la loro struttura e funzione li prestano anche a uno scopo meno utile. Gli astrociti possono svolgere un ruolo nella progressione di alcuni tumori cerebrali, i cui meccanismi possono indurli a proteggere le cellule tumorali dalla chemioterapia aggiungendo ulteriore calcio per rafforzare la cellula tumorale. Questa funzione è oggetto di molte ricerche, poiché risulta dannosa per gli individui con vari tipi di cancro.
Condizioni associate
Oltre ad aiutare la progressione dei tumori cerebrali in determinate circostanze, è stato anche identificato che gli astrociti contribuiscono o servono come causa primaria dei disturbi neurodegenerativi del sistema nervoso centrale. Queste condizioni includono demenza e morbo di Alzheimer. Questa disfunzione degli astrociti è chiamata astrocitopatia.
Un altro tipo di astrocitopatia è una condizione chiamata astrocitopatia della proteina acida fibrillare gliale autoimmune (GFAP). Questa condizione fa sì che il sistema immunitario di un individuo si attacchi le fibre proteiche che fanno parte della rete delle cellule gliali, provocando una varietà di sintomi, inclusa la febbre alta , emicrania, gonfiore del cervello (noto anche come encefalopatia), movimenti ripetitivi e involontari e alterazioni della vista.
Studi recenti mostrano anche che la disfunzione degli astrociti gioca un ruolo nello sviluppo di condizioni di sviluppo neurologico come la sindrome di Rett, l'X fragile e altre gravi disabilità intellettive. La disfunzione degli astrociti in questi casi è spesso dovuta a variazioni specifiche nei modelli cellulari che portano gli astrociti a svolgere diverse funzioni durante lo sviluppo iniziale.
Riabilitazione
In questo momento sono in corso molte ricerche per identificare il motivo per cui le astrocitopatie si sviluppano e progrediscono al punto che lo fanno. Il trattamento di nuovi casi di astrocitopatia GFAP consiste in alte dosi di corticosteroidi e immunoglobuline, che è una formula di proteine che rafforzano il sistema immunitario. In questo caso, l'immunoglobulina viene fornita per via endovenosa o tramite infusione attraverso il braccio.
La maggior parte delle persone affette da astrocitopatia GFAP riceverà anche uno scambio di plasma in cui una parte del loro sangue chiamata plasma viene sostituita con plasma sostitutivo per pulire il sangue. Il mantenimento a lungo termine delle astrocitopatie GFAP consiste in steroidi orali continui e altri farmaci che sopprimono il sistema immunitario, chiamati immunosoppressori. Questi immunosoppressori aiutano a ridurre la risposta immunitaria del corpo e ad affrontare l'astrocitopatia dalla fonte.