Введение
Увеличение количества астроцитов в ответ на повреждение мозга
Астроглиоз (также известный как астроцитоз или реактивный астроглиоз) – это аномальное увеличение числа астроцитов, возникающее в результате разрушения близлежащих нейронов при травмах центральной нервной системы (ЦНС), инфекциях, ишемии, инсульте, аутоиммунных реакциях или нейродегенеративных заболеваниях. В здоровой нервной ткани астроциты играют критически важную роль в обеспечении энергией, регулировании кровотока, поддержании гомеостаза внеклеточной жидкости, гомеостаза ионов и нейротрансмиттеров, регулировании функции синапсов и синаптическом ремоделировании.
Причины
Реактивный астроглиоз – это спектр изменений в астроцитах, возникающих в ответ на любые повреждения и заболевания центральной нервной системы. Изменения при реактивном астроглиозе зависят от степени тяжести повреждения ЦНС и проявляются в виде постепенного континуума прогрессирующих изменений молекулярной экспрессии, прогрессирующей гипертрофии клеток, пролиферации и формирования рубцовой ткани.
Функции и эффекты
Реактивные астроциты могут приносить пользу или вред окружающим нейронным и ненейронным клеткам. Они претерпевают ряд изменений, которые могут изменять активность астроцитов за счет приобретения или потери функций, способствуя нейропротекции и восстановлению, глиальному рубцеванию и регуляции воспаления в ЦНС, например, посредством поглощения потенциально экзитотоксичного глутамата, высвобождения аденозина и деградации пептидов амилоида-бета.
Регулирование воспаления
Реактивные астроциты связаны с нормальной функцией астроцитов. Астроциты участвуют в сложной регуляции воспаления в ЦНС, которая, вероятно, зависит от контекста и регулируется множественными вне- и внутриклеточными сигнальными событиями. Они способны синтезировать различные типы молекул, обладающих как провоспалительным, так и противовоспалительным потенциалом, в ответ на разнообразные стимулы. Астроциты интенсивно взаимодействуют с микроглией и играют ключевую роль в воспалении ЦНС. Реактивные астроциты могут приводить к нарушению функции астроцитов и влиять на их регуляцию и ответ на воспаление. В отношении противовоспалительных эффектов, реактивные астроциты, формирующие глиальный рубец, способствуют ограничению распространения воспалительных клеток при локально инициированных воспалительных реакциях в ответ на травматические повреждения или при периферически инициированных адаптивных иммунных ответах. Реактивные астроциты реагируют на различные сигналы и оказывают влияние на функцию нейронов. Молекулярные медиаторы высвобождаются нейронами, микроглией, клетками олигодендроглия, эндотелием, лейкоцитами и другими астроцитами в ткани ЦНС в ответ на повреждения, варьирующиеся от незначительных клеточных нарушений до тяжелых повреждений тканей.
Регулирующая функция TGFB
TGFB — это регуляторная молекула, участвующая в продукции протеогликанов. Эта продукция повышается в присутствии bFGF или интерлейкина 1. Антитело к TGFβ потенциально может снизить повышение уровня GFAP после повреждений ЦНС, способствуя регенерации аксонов.
Обработка бромидом этидия
Инъекция бромида этидия уничтожает все глии центральной нервной системы (олигодендроциты и астроциты), но не затрагивает аксоны, кровеносные сосуды и макрофаги. Это создает благоприятную среду для регенерации аксонов примерно в течение четырех дней. По истечении четырех дней глия ЦНС повторно заселяет область инъекции, что приводит к ингибированию регенерации аксонов. Показано, что этот метод снижает образование глиальных рубцов после травмы ЦНС.
Металлопротинеазная активность
Клетки-предшественники олигодендроцитов и клетки глиомы С6 продуцируют металлопротеиназу, которая, как было показано, инактивирует тип ингибирующего протеогликана, секретируемого клетками Шванна. Следовательно, повышенное содержание металлопротеиназы в микроокружении аксонов может способствовать регенерации аксонов за счет деградации ингибирующих молекул благодаря усиленной протеолитической активности.