Astrociti: creatori di sentieri nervosi

· 20 Aprile 2019
Gli astrociti, tipi di cellule cerebrali, sono i principali componenti delle cellule gliali. Un tempo sottovalutate, oggi conosciamo la loro importanza.

Gli astrociti fanno parte del gruppo delle cellule gliali e la loro importanza è variata nel tempo. All’inizio la loro funzione era sottovalutata e oscurata dal protagonismo dei neuroni. Adesso, è stato dimostrato come il loro compito non sia soltanto passivo e di supporto ai neuroni.

Gli astrociti si incaricano della costruzione di sentieri nervosi. Tra le varie funzioni di queste cellule troviamo:

  • Guidare i neuroni durante la migrazione.
  • Indurre la formazione della barriera emato-encefalica.
  • Fungere da supporto metabolico ai neuroni.
  • Collaborare nella rigenerazione neuronale.
“Fintanto che il cervello resterà un mistero, resterà un arcano anche l’universo che ne riflette la struttura.”
-Santiago Ramón y Cajal-

Resta ancora molto da scoprire e conoscere sugli astrociti. Di fatto, è sorprendente come rispondano all’attività neuronale e il grado di riparazione e comunicazione che possiedono.

Struttura astrocita

Tipi di astrociti

Gli astrociti circondano i capillari cerebrali e formano una barriera fisica tra il sangue e i neuroni. Possono essere di vari tipi e presentare le seguenti differenze:

  • Astrociti protoplasmatici: si trovano nella materia grigia. Hanno una forma sferica con delle ramificazioni da cui ne partono altre irregolari e curve. Gli estremi delle varie ramificazioni ricoprono i vasi sanguigni, la superficie delle meningi e le sinapsi.
  • Astrociti fibrosi: si trovano nella sostanza bianca. Dispongono di prolungamenti sottili, lunghi e non ramificati, sotto forma di fibre. Le loro terminazioni avvolgono i nodi di Ranvier degli assoni e i vasi sanguigni.

È curioso notare come il termine astrocita sia dovuto alla forma di queste cellule, simile a quella di una stella con prolungamenti che si proiettano sulle cellule vicine.

Infine, gli astrociti contengono nel citoscheletro una proteina chiamata proteina fibrillare acida della glia (GFAP), che si trova soltanto in questo tipo di cellule e, pertanto, le contraddistingue.

Funzioni

Gli astrociti costruiscono le vie di trasmissione dell’informazione nel nostro cervello. Grazie alle connessioni neuronali che generano, si incaricano di aiutare a orientare il viaggio degli assoni, attraendo o respingendo molecole.

Da buoni costruttori, gli astrociti sono aggiornati “in tempo reale” rispetto a quanto succede nel sistema nervoso. Il loro compito è quello di mantenere l’equilibrio dei neuroni, omeostasi cerebrale, ottenuto tramite la conservazione dell’equilibrio ionico delle cellule nervose.

Inoltre, sono determinanti nella formazione, lo sviluppo e il mantenimento delle sinapsi neuronali. Attraverso gli astrociti, i neuroni vengono provvisti di ossigeno, nutrienti e protezione.

Tramite un processo chiamato fagocitosi, queste cellule sono anche capaci di eliminare residui dal metabolismo cerebrale. Questo processo è necessario in quanto consente di eliminare scarti e agenti patogeni e avviene tramite il trasporto di questi nel sangue, affinché possano essere eliminati. Inoltre, quando si produce una lesione cerebrale, gli astrociti si recano nel punto di lesione per eliminare i neuroni morti.

Ma non solo, fanno anche parte dell’importantissima barriera emato-encefalica (BEE), in quanto mediano e filtrano gli scambi tra il sistema circolatorio e i neuroni. Si occupano, pertanto, anche di regolare il passaggio delle molecole di sangue al cervello.

Gli astrociti sono legati ai neurotrasmettitori, in quanto rispondono a questi in maniera attiva e dispongono di ricettori per la loro unione. Si tratta di un vero e proprio metodo di comunicazione delle cellule gliali, che oltre a creare uno spazio di isolamento nelle unioni sinaptiche, agiscono come modulatori di segnale tra i neuroni.

Gli astrociti e gliosi reattiva

Esiste un processo patologico che porta all’aumento rapido e smisurato del numero di astrociti. Questo processo accompagna i fenomeni infiammatori e si chiama gliosi reattiva.

Sono due i tipi di astrociti associati a questo tipo di proliferazione: gli A2, che hanno funzioni riparatorie, e gli A1, che favoriscono la degradazione del tessuto nervoso.

La gliosi reattiva avviene a seguito di una lesione nel sistema nervoso e ne consegue la proliferazione di queste cellule nella regione del danno. Questo fenomeno è stato rappresentato in molteplici studi.

Immagine astrociti

Positiva o negativa?

La gliosi reattiva è necessaria perché dà origine a una sintesi di fattori neurotrofici che favorisce la sopravvivenza dei neuroni. Al contrario, è dannosa in quanto genera una cicatrice gliale che presuppone una barriera per la crescita degli assoni.

Questo fenomeno è vitale nella ricerca clinica e rappresenta una speranza per la scoperta di nuovi modelli terapeutici. Per esempio, si stanno studiando trapianti di cellule staminali applicando fattori neurotrofici che favoriscono la rigenerazione dei neuroni. Con queste tecniche si potrebbe trovare un rimedio a malattie neurodegenerative come l’Alzheimer o il Parkinson.

Perché sono considerati i costruttori del sistema nervoso?

Gli astrociti si incaricano di stabilire ponti di comunicazione tra diverse cellule del sistema nervoso. Inoltre, incaricandosi di isolare ed eliminare sostanze nocive, agiscono in caso di danni cerebrali e permettono il ripristino di vie comunicative.

Gli astrociti sono preparati a formare vincoli tra diversi luoghi ed elementi anatomico-funzionali, come il sistema circolatorio e la barriera emato-encefalica, i neuroni tra di loro e con i neurotrasmettitori cerebrali. Inoltre, sono fantastici nel mantenere l’equilibrio interno del sistema nervoso e a conservare dunque i sentieri nervosi.

Alla luce di queste incredibili scoperte, non ci resta che sperare che la neuroscienza, attraverso il continuo studio di queste cellule e della loro potenziale applicazione, faccia progressi per i problemi di salute legati a queste cellule gliali.

  • 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.