Astrozyten, die Baumeister der Nervenbahnen
Astrozyten sind bestimmte Gehirnzellen. Sie sind die Hauptbestandteile einer Gruppe von Gliazellen. Obwohl sie früher unterbewertet waren, ist ihre Bedeutung heutzutage bekannt.
Astrozyten gehören zu einer Gruppe von Gliazellen. Ihre Bedeutung wurde für lange Zeit in Frage gestellt. Zuerst unterschätzten Experten ihre Funktion, da ihre einzige Relevanz darin zu bestehen schien, Neuronen zu transportieren. Allerdings hat sich gezeigt, dass sie keineswegs nur eine passive Funktion erfüllen und ihre Aufgabe nicht nur darin besteht, Neuronen zu ergänzen.
Tatsächlich sind diese Art von Gliazellen für den Aufbau der Nervenbahnen verantwortlich. Außerdem erfüllen sie noch weitere Funktionen, wie beispielsweise:
- Das Führen von Neuronen während der Migration.
- Außerdem sind sie ein wichtiger Teil der hämatoenzephalen Barriere.
- Sie dienen der metabolischen Unterstützung der Neuronen.
- Und sie sind an der Bildung von Neuronen beteiligt.
Wie du siehst, gibt es vieles, das man über Astrozyten wissen und lernen kann. Überraschend ist zum Beispiel, wie sie auf neuronale Aktivitäten reagieren, wie sie sich selbst reparieren und wie sie untereinander kommunizieren. Auf diese Themen wollen wir nachfolgend genauer eingehen.
Arten von Astrozyten
Astrozyten umschließen die zerebralen Kapillaren vollständig und bilden eine psychische Barriere zwischen dem Blut und den Neuronen. Es gibt verschiedene Arten, die an unterschiedlichen Orten vorkommen.
- Protoplasmatische Glia. Diese Astrozyten befinden sich in der grauen Substanz. Sie sind kugelförmig und haben unregelmäßig geformte und gewellte sogenannte Kurzstrahler, die sich verzweigen. Die äußeren Äste bedecken die Blutgefäße, die Oberfläche der Hirnhaut (medizinisch: Meninx encephali) und die Synapsen.
- Faserglia. Diese Astrozyten befinden sich in der weißen Substanz. Sie sind lang und dünn und haben sogenannte Langstrahler, benannt nach ihren langen Fibrillen. Ihre Enden wickeln sich um den Ranvier-Schnürring der Axone und der Blutgefäße.
Kurioserweise haben die Enden der Astrozyten, die diese Zellen bilden, eine sternähnliche Form. Es sind Verlängerungen, die über die benachbarten Zellen gehen.
Darüber hinaus haben Astrozyten ein Protein, das als fibrilläres saures Gliaprotein im Zytoskelett bezeichnet wird. Und genau dies ist auch die Eigenschaft, die sie von anderen unterscheidet, da sie sich nur in diesem Zelltyp befinden.
Funktionen dieser Gliazellen
Astrozyten bauen die Bahnen für die Übertragung von Informationen in deinem Gehirn auf. Dank der neuronalen Verbindungen, die sie schaffen, sind sie dafür zuständig, den Weg zu lenken, den die Axone gehen. Dies wird durch die Moleküle erreicht, die anziehen oder abstoßen.
Als gute Baumeister wissen die Astrozyten genau, was im Nervensystem vor sich geht. Deshalb sorgen sie für das Gleichgewicht der Neuronen oder die zerebrale Homöostase. Aufgrund dieser Funktion fungieren sie als Stoffwechselunterstützung, die durch die Erhaltung des Ionengleichgewichts der Nervenzellen erreicht wird.
Neben der Erfüllung aller oben genannten Aufgaben sind Astrozyten außerdem an der Reifung und der Aufrechterhaltung von Synopsis-Neuronen beteiligt. Darüber hinaus versorgen sie die Neuronen mit Sauerstoff, Nährstoffen und schützender Isolierung.
Durch einen als Phagozytose bekannten Prozess können diese Zellen Rückstände aus dem Gehirnstoffwechsel entfernen. Infolgedessen ist dieser Prozess vorteilhaft, da er die Entsorgung von Abfällen und Krankheitserregern ermöglicht. Diese können außerdem auch durch Transport der Rückstände zum Blut beseitigt werden. Wenn ein Schlaganfall auftritt, wandern die Astrozyten zur Läsion, um die toten Neuronen abzutransportieren.
Des Weiteren bilden sie einen Teil der sehr wichtigen hämatoenzephalen Barriere, welche sie in Mittler zwischen dem Kreislaufsystem und den Neuronen umwandelt, wo sie als Filtermechanismus fungieren. Daher sind sie auch dafür verantwortlich, den Weg der Moleküle vom Blut zum Gehirn zu regulieren.
Astrozyten sind mit den Neurotransmittern verbunden, da sie aktiv auf diese reagieren und Rezeptoren haben, die sich mit ihnen verbinden. Dies ist eine echte Methode der Kommunikation dieser Art von Gliazellen, die durch eine andere Art der Nachrichtenübermittlung ergänzt wird, wobei der Raum in den synaptischen Verbindungen isoliert wird und sie als Signalmodulatoren zwischen Neuronen wirken.
Astrozyten und reaktive Gliose
Es gibt einen pathologischen Prozess, der zu einer schnellen und übermäßigen Erhöhung der Astrozyten-Anzahl führt. Dieser Prozess begleitet Entzündungserscheinungen und wird reaktive Gliose genannt.
Wissenschaftler haben zwei Typen von Astrozyten bei dieser Art von Proliferation gefunden: die A2, welche reparierende Funktionen haben und die A1, welche den Abbau von Nervengewebe verursachen.
Reaktive Gliose tritt auf, wenn eine Läsion im Nervensystem vorliegt. Infolgedessen kommt es zu einer Proliferation dieser Zellen in den Hirnregionen, in denen der Schaden auftritt. Dieses Phänomen konnte in vielen Studien nachgewiesen werden.
Was begünstigt dies und was nicht?
Die reaktive Gliose ist vorteilhaft, da sie eine Synthese von neurotrophen Faktoren erzeugt, die für das Überleben der Neuronen verantwortlich sind. Dennoch ist sie in gewisser Weise auch schädlich, da sie eine Glia-Narbe erzeugt, welche eine Barriere für das Axonwachstum darstellt.
Dieses Phänomen ist in klinischen Studien von entscheidender Bedeutung, da es Hoffnung auf neue Therapieansätze gibt. Zum Beispiel untersuchen Experten Stammzelltransplantationen unter Anwendung neurotropher Faktoren, die die neurale Regeneration fördern. Tatsächlich gibt es Studien, um Heilmittel für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson zu finden.
Was macht Astrozyten zu großartigen Baumeistern des Nervensystems?
Astrozyten sind für die Herstellung von Kommunikationspunkten zwischen einzelnen Zellen und dem Nervensystem zuständig. Da sie außerdem dafür verantwortlich sind, schädliche Substanzen zu isolieren und zu eliminieren, kämpfen sie gegen Hirnverletzungen. Sie sorgen auch für die Wiederherstellung dieser Kommunikationswege.
Astrozyten sind darauf ausgerichtet, Verbindungen zwischen verschiedenen Bereichen und anatomisch-funktionellen Elementen herzustellen. Zum Beispiel dem Blutkreislauf und der Hirnhautbarriere, zwischen den Neuronen selbst und mit den zerebralen Neurotransmittern. Darüber hinaus haben sie auch in Bezug auf die Aufrechterhaltung von Nervenbahnen eine außergewöhnliche Funktion. Denn sie sorgen dafür, dass das Nervensystem sein internes Gleichgewicht beibehält.
Aufgrund all dieser Erkenntnisse hoffen wir, dass die Neurowissenschaften auch weiterhin an diesen Zellen und deren potenziellen Anwendungsmöglichkeiten forschen werden. Dies wird den Weg zu neuen Fortschritten in Bezug auf diese Arten von Gliazellen ebnen.
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- Nedergaard, M., Ransom, B, & Goldman, S. (2003) New roles for astrocytes: Redefining the functional architecture of the brain. Trends in neurosciences, 26(10), 523-530.