ASTRÓCITOS: HISTOLOGIA, FUNÇÕES, TIPOS - NEUROPSICOLOGIA - 2024

Os astrócitos são um dos quatro tipos de células gliais que funcionam para o suporte físico e metabólico das células neuronais, portanto, fazem parte do sistema nervoso central dos humanos e de muitos outros animais vertebrados.

Junto com os oligodendrócitos, células microgliais e células ependimárias, os astrócitos formam o que é conhecido como "neuroglia". As células neurogliais são geralmente encontradas em número muito maior do que os neurônios, mas não participam da reação e / ou propagação dos impulsos nervosos.

Microscopia de imunofluorescência de um astrócito (Fonte: GerryShaw via Wikimedia Commons)

Os termos "neuroglia" e "astrócito" foram propostos em 1895 por Mihaly von Lenhossek para identificar o grupo de células que suporta os neurônios e uma classe especial dessas células, caracterizada por sua forma estrelada.

Foi demonstrado que os astrócitos aumentam o número de sinapses neuronais funcionais em neurônios do sistema nervoso central, o que significa que são necessários para a transmissão de estímulos nervosos.

Diagrama dos diferentes tipos de células que constituem a glia no sistema nervoso central. Observam-se células ependimárias, oligodendrócitos, astrócitos e células microgliais (Fonte: BruceBlaus. Ao usar esta imagem em fontes externas pode ser citada como: 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)

Essas células compreendem entre 20 e 25% (e às vezes até 50%) do volume em muitas áreas do cérebro e são conhecidas por terem papéis especiais na resposta a lesões, embora tenha sido proposto recentemente que elas estão envolvidas em muitas doenças do sistema. nervoso central.

Histologia

Os astrócitos são células "estelares" ou em forma de estrela, pois têm projeções citosólicas de tamanhos diferentes que os tornam semelhantes aos desenhos infantis de uma estrela espacial.

Essas células estão distribuídas por todo o cérebro e pela medula espinhal e constituem mais de 50% de todas as células da glia.

Quando vistos em um microscópio de luz após a coloração de rotina, os astrócitos (dependendo do tipo) têm grandes núcleos ovais ou lobulares com pouco conteúdo citosólico.

As projeções citosólicas características dos astrócitos são conhecidas como “fibrilas gliais”, e são compostas principalmente pela proteína ácida glial-fibrilar (GFAP), específica para os astrócitos do sistema nervoso central e comumente utilizada como uma proteína marcadora.

Astrócitos de uma cultura de células. A cor é o produto da coloração da proteína ácida glial-fibrilar (GFAP) (Fonte: O uploader original foi GrzegorzWicher na Wikipedia polonesa. Via Wikimedia Commons)

As fibras gliais dos astrócitos estão intimamente relacionadas ao corpo celular e aos axônios dos neurônios, circundam os locais das sinapses nervosas e também os conhecidos nódulos de Ranvier, presentes nos axônios recobertos por uma bainha de mielina.

Embora não sejam células excitáveis, os astrócitos expressam canais específicos de sódio e potássio, muito importantes para suas funções de manutenção da homeostase no sistema nervoso.

Especializações de membrana

Os astrócitos têm dois tipos de especializações em suas membranas, conhecidos como junções comunicantes e montagens ortogonais.

As junções gap são constituídas por proteínas transmembrana chamadas conexons, que se unem a proteínas homólogas em células próximas para formar canais hidrofóbicos através dos quais pequenas moléculas podem trocar entre as células.

Existem numerosas junções de hiato entre astrócitos e astrócitos e entre astrócitos e oligodendrócitos. Entre as moléculas que são trocadas por meio dessas ligações estão pequenos íons, oligossacarídeos e certos fatores tróficos.

Os conjuntos ortogonais, por outro lado, são arranjos "paracristalinos" compostos de partículas de 7 nm. Eles são numerosos nas porções mais distais das projeções citosólicas, especialmente na região voltada para os vasos sanguíneos.

Essas estruturas participam da adesão celular e do transporte de substâncias entre os astrócitos e entre os astrócitos e o líquido cefalorraquidiano.

Tipos

Existem dois tipos bem definidos de astrócitos que diferem em sua morfologia e localização anatômica. Estes são astrócitos protoplasmáticos e astrócitos fibrosos.

No entanto, muitos pesquisadores consideram que se trata do mesmo tipo de células que adquirem funções diferentes dependendo do ambiente em que se encontram.

Outros documentos bibliográficos, entretanto, estabelecem a existência de um terceiro tipo de astrócitos, caracterizado por seus corpos celulares alongados e comumente conhecidos como células gliais de Bergmann no cerebelo e células de Müller na retina dos olhos.

Apenas os astrócitos presentes no cérebro e na medula espinhal serão descritos aqui.

Astrócitos protoplasmáticos

A existência de tais células foi demonstrada por técnicas de coloração com prata. Estas são típicas da massa cinzenta do cérebro e são células com uma aparência estelar (semelhante a uma estrela).

Eles têm um citosol abundante onde se encontra um grande núcleo e diferem dos astrócitos fibrosos por terem processos curtos.

As extremidades de algumas das projeções citosólicas são compostas por "pés vasculares" ou pedicelos que interagem com os vasos sanguíneos adjacentes.

Alguns astrócitos protoplasmáticos estão próximos aos corpos celulares de alguns neurônios, como se fossem células "satélites".

Astrócitos fibrosos

Astrócitos fibrosos são células com poucas organelas internas, ricas em ribossomos livres e moléculas de armazenamento, como o glicogênio. Eles têm projeções ou projeções citosólicas mais longas do que os astrócitos protoplasmáticos, razão pela qual são conhecidos como astrócitos "fibrosos".

Essas células estão associadas à substância branca do cérebro e seus processos também se conectam com os vasos sanguíneos, mas são separados deles por sua própria lâmina basal.

Recursos

Como células neurogliais, os astrócitos desempenham um papel vital no suporte físico e metabólico dos neurônios no sistema nervoso central em animais vertebrados.

Além disso, essas células são responsáveis ​​pela eliminação de íons e outras substâncias residuais do metabolismo neuronal que são típicas do microambiente neuronal, especialmente a região axonal, como:

- Íons de potássio (K +)

- Restos de glutamato e

- Traços de ácido gama aminobutírico (GABA)

Responsáveis, entre outras coisas, pelo metabolismo energético do córtex cerebral, pois liberam glicose de moléculas de glicogênio armazenadas em seu citosol.

Essa liberação ocorre apenas quando os astrócitos são estimulados por neurotransmissores como a norepinefrina e o peptídeo intestinal vasoativo ou o peptídeo VIP, que são liberados pelos neurônios próximos.

Os astrócitos também participam do desenvolvimento neuronal e do transporte e liberação de fatores neurotróficos, motivo pelo qual alguns autores os consideram células que mantêm a homeostase no sistema nervoso central.

Essas células também podem desempenhar papéis importantes na cura de áreas danificadas do cérebro. Eles controlam o pH do cérebro e regulam várias funções neurais, mantendo um microambiente relativamente constante.

Implicações para a barreira hematoencefálica

Alguns astrócitos participam da formação e manutenção da barreira hematoencefálica, pois têm a capacidade de formar uma camada contínua sobre os vasos sanguíneos da periferia do sistema nervoso central.

A barreira hematoencefálica é uma espécie de “estrutura” que limita a entrada dos elementos circulantes do sangue no sistema nervoso central.

A relação dessas células nervosas com essa função de tal forma que foi demonstrado experimentalmente que as células epiteliais podem induzir a diferenciação de precursores astrocíticos.

Funções imunológicas dos astrócitos

Algumas revisões da literatura destacam os astrócitos como células imunocompetentes do sistema nervoso central, pois são capazes de expressar proteínas do Complexo Principal de Histocompatibilidade (MHC), que possuem funções importantes na apresentação de antígenos.

Essas células, então, participam da ativação das células T, não apenas pela expressão de proteínas apresentadoras de antígenos, mas também por sua capacidade de expressar moléculas coestimulatórias que são críticas para o processo em si.

No entanto, a participação dos astrócitos no sistema imunológico não se limita à apresentação de antígenos, mas também foi demonstrado que essas células podem secretar uma grande variedade de citocinas e quimiocinas, o que pode significar que estão envolvidas em processos inflamatórios e reatividade imunológica no cérebro.

Significado clínico

Em vista dos dados experimentais que sugerem que a supressão de astrócitos no sistema nervoso central resulta em degeneração neuronal substancial em adultos, é claro que essas células têm um significado clínico valioso.

Astrócitos, entre suas múltiplas funções, têm sido associados à recuperação a longo prazo de pacientes com lesões cerebrais. Também estão envolvidos na regeneração de neurônios, principalmente devido à sua capacidade de expressar e liberar fatores tróficos.

Em outras palavras, a sobrevivência dos neurônios é altamente dependente de sua associação com os astrócitos, de modo que qualquer dano maciço que ocorra nessas células afetará diretamente as funções cerebrais normais.

Astrogliose

Muitas doenças neurodegenerativas são distinguidas pela proliferação, mudança morfológica e expressão aumentada da proteína ácida glial-fibrilar (GFAP) em astrócitos; condição conhecida como "astrogliose".

Esse processo, dependendo do contexto em que ocorre, pode ser benéfico ou deletério, pois pode significar sobrevivência neuronal devido à produção de fatores de crescimento ou formação de "cicatrizes gliais", respectivamente.

A astrogliose não é um processo aleatório ou “tudo ou nada”. Em vez disso, é um evento altamente controlado que depende de vários sinais celulares e do contexto particular no qual a célula em questão se encontra.

Referências

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