Astrotsüüdid kuuluvad tsentraalsete gliiarakkudesse närvisüsteem ja täidavad programmis olulisi funktsioone aju. Nad ei toimi mitte ainult neuronite tugirakkudena, vaid osalevad aktiivselt ka teabevahetuses. Olulised patoloogilised protsessid Aafrikas aju avaldavad mõju astrotsüütide aktiivsusele.
Mis on astrotsüüdid?
Astrotsüüdid on tähekujulised rakud keskel närvisüsteem ja on gliiarakkude suurim komponent. Kuni viimase ajani peeti gliiarakke puhtalt tugirakkudeks neuronite kooshoidmiseks närvisüsteem. Siit tuleneb silp “glia”, mis tähendab liimi. Astrotsüüdid näevad välja tähekujulised või ämblikukujulised, kuna neil on kiirgavad laiendused. Astrotsüüt on tuletis kreekakeelsest terminist tähekujuline rakk või täherakk. Siin ei tohi siiski segi ajada tõeliste tähtrakkudega, millel pole omakorda mingit pistmist astrotsüütidega. Tõelised täherakud on neuronaalsed rakud (närvirakud) ja asuvad ajukoores ja väikepea. Lisaks neuronitele on aju koosneb üle 50 protsendi astrotsüütidest. Erinevalt neuronitest (närvirakkudest) ei näi nad muud funktsiooni kui tugifunktsioonid. Kuid vaade gliiarakkudele ja täpsemalt astrotsüütidele on viimastel aastatel radikaalselt muutunud. Näiteks pole viimaste leidude kohaselt astrotsüüdid mitte ainult neuronite liim või tsement, vaid neil on lähedaste suhete kaudu silmapaistev roll interaktsioonid neuronitega.
Anatoomia ja struktuur
Aju astrotsüüdid on tähe- või ämblikujulised hargnenud rakud. Nende projektsioonid moodustavad piirmembraane aju pinnale ja veri laevad. Ajus on kahte tüüpi astrotsüüte. Protoplasmaatiline glia, mida nimetatakse ka astrocytus protoplasmaticuseks või lühikesteks kiirteks, on halli aine koostisosad. Seevastu kiuline glia (nimetatakse ka astrocytus fibrosuseks või pikkadeks kiirteks), mida leidub valges aines, sisaldab palju fibrille. Need sisaldavad ka palju mikrotuubuleid. Aju astrotsüütidel on radiaalselt laienevad rakuprotsessid, mis katavad sünapside, Ranvieri nöörirõngad ja neuronipindade aksonid. Lisaks moodustavad protsessid liitmise teel ka kesknärvisüsteemis piiristruktuurid. Nende oma rakumembraan omab neurotransmitterite ja pingega seotud ioonkanalite retseptoreid. Omavahel moodustavad nad tühimike ristmike kaudu tiheda võrgu. See on ette nähtud rakkude elektriliseks ühendamiseks. Kesknärvisüsteemi teistes osades võivad astrotsüüdid olla ka erineva struktuuriga. Näiteks silma võrkkesta sisaldab piklikke või vardakujulisi Mülleri gliiarakke, mis on samuti astrotsüüdid.
Funktsioon ja ülesanded
Astrotsüüdid täidavad mitmesuguseid funktsioone. Neil on juba ammu teada, et neil on kesknärvisüsteemi toetavad funktsioonid. Lisaks pakuvad nad neuronitele toitumist nende kontaktide kaudu veri laevad nende prognooside abil. Lisaks hoiavad nad kaalium tasakaal ajus. Selles protsessis on kaalium ergastuse ülekandel vabanevad ioonid võetakse astrotsüütide kätte ja jaotatakse kogu võrgus. See moodustab tõhusa puhversüsteemi, mis reguleerib ka pH-d tasakaal ajus. Sidumine glutamaat membraanis olevatele retseptoritele mõjutab ioonilist nihet veelgi. Astrotsüütide ja neuronite vahel on otsene interaktsioon neurotransmitterite kaudu. Neuronite elektrilised stiimulid kanduvad seega osaliselt ka astrotsüütidesse. Astrotsüütides toimub signaali edastamine vastavate neuronite vahetus läheduses. Tagasiside mehhanismi kaudu on astrotsüütidel neuronite vahelise signaaliülekandele moduleeriv mõju. Seega toimub neuronite ja gliiarakkude vahel pidev infovahetus. Seega toimivad astrotsüüdid vastava reaktsiooni saamiseks sarnaselt konsultantidele. Teine astrotsüütide roll on luua ja säilitada veri-ajutõke, moodustades membrana limitans glialis perivascularis. Neuroni aksonite eraldumine põhjustab astrotsüütide gliia moodustumise armid mis pärsivad axon taaskasv. Patsientidele, kellel on parapleesia, see on probleem. Hiljutiste uuringute kohaselt on samuti leitud, et mõned astrotsüüdid hipokampus võib olla neuronite tüvirakkudeks.
Haigused
Astrotsüütidel on neuroloogiliste haiguste kontekstis suur roll, epilepsia, Alzheimeri haigus või põletik närvikoes. On tõestatud, et närvikoe põletikulised protsessid põhjustavad muutusi astrotsüütide ainevahetuses, mis tagavad nende ellujäämise võrgus. Seega on neil võime rakusurma protsess peatada selliste traumaatiliste sündmuste korral nagu ajukahjustus või insult. Sellega seotud keerulistest suhetest pole aga veel palju teada. Uuringud näitavad siiski, et astrotsüütidel on suur roll ka närvisüsteemi patoloogilistes protsessides. Näiteks leiti, et patsientidel, kellel on Alzheimeri haiguse korral stimuleerib astrotsüüte ATP suurenenud produktsioon. Nad muutuvad hüperaktiivseks ja neelavad rohkem kaltsium. Regulaarne kaltsium tekivad lained. Siiani pole selge, kas astrotsüütide hüperaktiivsus on positiivne kaitsereaktsioon või on see haigusprotsessi negatiivne tagajärg, mis olukorra halvendab. Astrotsüüdid võivad rakkude proliferatsiooni kaudu omandada patoloogilise tähenduse. Seega võivad need olla healoomuliste või isegi pahaloomuliste lähtepunktid ajukasvajad. Neid kasvajaid nimetatakse tavaliselt astrotsütoomideks. Enamasti on astrotsütoomid healoomulised, kuid need on sageli väga ruumi hõivavad. Mõnes olukorras võivad neist areneda glioblastoomid, mis on kõige levinum pahaloomuline kasvaja ajukasvajad täiskasvanutel.
