Астроциты представляют собой клетки нейроглии , которые играет большую роль не только в энергетическом метаболизме нейронов , но также в обмене нейротрансмиттеров и регуляции ответа рецепторов на последних. Таким образом, они поддерживают баланс ионов во внеклеточной жидкости и могут влиять ( чаще уменьшать ) на выделение нейротрансмиттеров в щель синапса, а также обладают большим количеством специфических транспортеров и энзимов регулирующих метаболизм нейротрансмиттеров.
Регуляция синаптической трансмиссии осуществляется посредством L-Glu. Астроциты активируют и, как бы, приводят в рабочее состояние синаптический L-Glu посредством интенсивного возбуждения аминокислотных транспортеров (EAAT-1 and EAAT-2). Впоследствии, L-Glu метаболизируется из L-глутамина с помощью специфического , астроцитарного энзима – глутамин – синтетазы (GS).
Термин «глиотрансмиттер» используется для описания нейроактивных субстанций , которые выделяются из астроцитов в ответ на действия пре – синаптического сигнала. Астроциты стимулируются L-GLU и АТР , и в свою очередь выделяют L-GLU , ATP, аденозин , D-Ser и эйкосаноиды, тем самым, влияя на Са2+ зависимый механизм.
Однако, увеличение уровня Са2+ в астроцитах в ответ на пре – синаптическую активацию достигается только после возбуждения пост – синаптических нейронов.
При патологических состояниях клеточные тела астроцитов гипертрофируются и здесь также отмечается усиление экспрессии (выделения) глиального фибриллярного кислого белка (GFAP) - специфического промежуточного белкового филамента астроцитов. Эти процессы сказываются на выделении молекул астроцитов, таких как транспортеры и энзимы, активирующие метаболизм нейротрансмиттеров. В конечном счета, происходит нарушение трансмиссии в синапсах и усиливается эффект эксайтотоксичности , который ведет к повреждению нейронов. Несколько типов «разрешающих факторов» ( цитокины, хемокины и нейротрофические факторы) регулируют патофизиологические ответы нервной ткани и в свою очередь влияют на реактивность астроцитов. Эти же факторы усиливают активацию микроглии., инфильтрируясь в тела клеток крови. , вызывая апоптоз нейронов и повышают проницаемость гемато – энцефалического барьера, вызывая активные процессы воспаления ( экзацербация) в нервной ткани. Одним из механизмов действия атипичного антипсихотика клозапина считается его способность к стимуляции выделения D - Ser ( Tanahashi et. al., 2012), антидепрессанты: миансерин, дезимипрамин, пароксетин, флуоксетин , кломипрамин активируют нейротрофический фактор.
Активированные ( реактивные) астроциты способны продуцировать различные нейротрофические факторы, включая нейротрофический фактор роста нервов (BDNF) и глиальный нейротрофический фактор (GDNF). Выделяемые из астроцитов нейротрофические факторы обладают профилактической способностью, защищая нервную ткань от поражения и также стимулируют нейрогенез , который в свою очередь восстанавливает функциональную активность поврежденных структур мозга. Нейропротекция некоторых перапаратов основана на их способности к модуляции функциональной активности астроцитов, что было доказано при терапии ишемии головного мозга, болезни Паркинсона и амиотрофического латерального (бокового) склероза.
Выделение глиотрансмиттеров и нейротрофических факторов придает новый смысл астроцитарному коннексину – 43 (connexin-43 , CX43) и акваапорину – 4 (aquaporin-4 , AQP4) – регуляторов функционального состояния нервной ткани , как в норме , так и при патологии. CX43 считается главным и основным компонентом астроцитарной способности к соединению - разрыву ("gap junction"). Внутриклеточная коммуникация посредством процесса "соединение - разрыв" позволяет разделить действие цитолитических мессенжеров и собственно процесс возбуждения от одной клетки к другой. Из астроцитов CX43 начинает выделяться при повреждении тканей мозга, что выражается в нейропротекции и пролиферации астроцитов. Таким образом, модуляция процесса "gap junction" взаимодействия может быть мишенью для препаратов, обладающих эффектом нейропротектора. Кроме того, эта патофизиологическая роль стимуляции процесса "gap junction" активности облегчает выделение различных глиотрансмиттеров. Введение в базолатеральную область миндалины крыс ингибиторов CX43 позволяет предотвратить консолидацию следов памяти по отношению к чувству страха ( как отмечалось CX43 вовлечен в физиологическую активность нервной ткани). У пациентов с выраженной депрессией и алкогольной зависимостью была зарегистрирована редукция экспрессии CX43. AQP4 представляет собой водный канал высоко экспрессированный ( хорошо представленный) в астроцитах. Предполагается, что это субстанция играет важную роль в патогенезе отека мозга. Исследователи предполагают , что AQP вовлечен в формирование глиальных рубцов в травмированной нервной ткани и появляется при наличии отека мозга, поскольку ингибиторы AQP4 стимулируют миграцию реактивных астроцитов. Была также определена новая роль астроцитарного AQP4 в синаптической пластичности и патогенезе расстройства психики. Некоторыми авторами было показано снижение AQP4 индукции в гиппокампе при долговременном потенцировании его нейронных сетей. Удаление астроцитарного AQP4 снижало интенсивность зависимости от морфия и вызывало эффект антидепрессанта флуоксетина.
Добавить комментарий