אסטרוציט
אסטרוציטים (מיוונית: άστρο – כוכב, κύτος- תא), הנקראים גם אסטרוגְלִיָה, הם תאי גלייה בצורת כוכב במוח ובחוט השדרה. הם ממלאים תפקידים רבים, ובכלל זה תמיכה ביוכימית בתאי האנדותל הבונים את מחסום דם-מוח; הספקת חומרי הזנה לרקמת העצבים; שימור של מאזן היונים החוץ-תאי; וכן ממלאים תפקיד בתהליכי תיקון ותהליכי הצטלקות במוח ובחוט השדרה לאחר פגיעות טראומה. האסטרוציטים הם התאים הגדולים והנפוצים ביותר במערכת העצבים המרכזית.
מחקרים החל מאמצע שנות ה-90 הראו שאסטרוציטים מפיצים גלי סידן (Ca2+) למרחקים ארוכים בעקבות גירוי, ובדומה לנוירונים משחררים מוליכים (הקרויים גליוטרנסמיטרים) באופן התלוי-בסידן. קיים מידע המעלה את האפשרות לפיה אסטרוציטים אף מאותתים לנוירונים באמצעות שחרור תלוי-סידן של גלוטמאט. גילויים מעין אלו הפכו את המחקר על אסטרוציטים לתחום המתפתח במהירות במדעי המוח.
מאפיינים וסוגים
אסטרוציטים הם תת-קטגוריה של תאי גליה במערכת העצבים המרכזית, וידועים גם בשם תאי גליה אסטרוציטיים. הם בעלי צורת כוכב, המורכב משלוחות רבות העוטפות סינפסות שנוצרות על ידי תאי עצב. אסטרוציטים מזוהים באופן מסורתי על ידי שימוש באנליזה היסטולוגית, שכן רבים מתאים אלו מבטאים קורי ביניים מסוג GFAP (ראשי תיבות של Glial Fibrillary Acidic Protein).
שלוש צורות של אסטרוציטים קיימות במערכת העצבים המרכזית: סיביים, פרוטופלסמיים, ורדיאליים.
- האסטרוציטים הסיביים - נמצאים בדרך כלל בתוך החומר הלבן, הם בעלי מספר אברוני-תא מועט יחסית, ויש להם שלוחות ארוכות ולא מסועפות. במקרים רבים סוג זה של תאים שולח שלוחה אל כלי דם, המחברת באופן פיזי את האסטרוציטים לקירות הנימים שנמצאים בקרבתם.
- האסטרוציטים הפרוטופלזמיים - נמצאים ברקמת החומר האפור, הם בעלי מספר רב של אברוני-תא, ויש להם שלוחות קצרות ומסועפות מאוד.
- אסטרוציטים רדיאליים (המכונים גם תאי גליה רדיאליים) - ממוקמים בניצב לקירות חדרי המוח. שלוחה אחת שלהם מופנית לרקמת הפיה מאטר, והשנייה לכיוון החומר האפור. תאי גליה רדיאליים מופיעים בעיקר בשלב ההתפתחות וממלאים תפקיד בנדידת תאי עצב, בתור "פיגומים" עליהם נודדים תאי העצב ליעדם.
בקרבת רקמת הפיה מאטר, שלושת סוגי האסטרוציטים שולחים שלוחות היוצרות את קרום הפיה-גליה.
בעבר, בתחום הרפואה, רק רשת תאי העצב נתפסה כבעלת חשיבות, ולאסטרוציטים התייחסו כ'ממלאי חורים'. לאחרונה, חל שינוי בתפיסת תפקידם של אסטרוציטים, וכיום מעריכים כי הם ממלאים מספר תפקידים פעילים במוח, כולל הפרשה או ספיגה של מעבירים עצביים ושימור של מחסום דם-מוח. בעקבות הרעיון הזה, הוצע מושג של "סינפסה תלת צדדית", המתייחסת ליחסים ההדוקים בסינפסה בין תא עצב פרה-סינפטי, תא עצב פוסט-סינפטי, ותא גליה.
תפקודים
- תפקוד מבני: נוטלים חלק ביצירת המבנה הפיזי של המוח.
- תמיכה מטבולית: תאי עצב אינם מסוגלים לקלוט ישירות גלוקוז מזרם הדם, מכיוון שאינם מבטאים קולטנים לגלוקוז על הממברנה שלהם. אסטרוציטים מסוגלים לקלוט גלוקוז ולהמיר אותו לחומצת חלב, אותה הם מפרישים לנוירונים, שבתורם יקלטו אותה וימירו אותה לפירוואט.
- מחסום דם-מוח: בעבר סברו כי קצות השלוחות של האסטרוציטים שמקיפות תאי אנדותל עוזרות לייצר את מחסום דם-מוח, אולם מחקר עדכני מצביע על כך שהם אינם ממלאים תפקיד משמעותי בכך; אלו הן הצומת ההדוקה והלמינה הבזאלית של תאי האנדותל במוח שממלאות את התפקיד המשמעותי ביותר ביצירת המחסום. למרות זאת, לאחרונה הצליחו להראות כי פעילות אסטרוציטים קשורה לזרימת דם במוח, וכי למעשה זה הדבר שנמדד במכשיר fMRI.
- ספיגה ושחרור של מוליכים עצביים: אסטרוציטים מבטאים טרסנפורטרים ממברנליים כמו טרסנפורטרים לגלוטמט, ל-ATP, ולגאבא (GABA). גלוטמאט עודף נכנס בחלקו לאסטרוציט, ומומר שם על ידי האנזים Glutamine-Synthase לגלוטמין; הגלוטמין נפלט חזרה למרווח הבין-תאי, נקלט על ידי נוירונים ומהווה חומר גלם ליצירה מחדש של גלוטמאט. לאחרונה, גילו כי אסטרוציטים משחררים גלוטמאט ו-ATP בשלפוחיות, באופן תלוי-סידן. (מידע זה נתון בוויכוח לגבי אסטרוציטים בהיפוקמפוס).
- ויסות ריכוזי יונים במרחב הבין-תאי: אסטרוציטים מבטאים על הממברנה שלהם תעלות אשלגן בצפיפות גבוהה. כאשר תאי עצב פעילים, הם משחררים אשלגן למרווח הבין-תאי ובכך מעלים את ריכוז האשלגן החוץ-תאי באופן מקומי. מכיוון שאסטרוציטים חדירים מאד לאשלגן, הם מפנים במהירות את הצטברות האשלגן העודפת. אם יש הפרעה לפעילות זאת, ריכוז האשלגן החוץ-תאי יעלה, ויוביל לדה-פולריזציה בתאי העצב לפי משוואת גולדמן. שינוי זה במתח המנוחה של התא יקל על גירוי התא, היות שהתא נמצא במתח ממברני התחלתי "חיובי" יותר, דבר שעלול להביא להפעלה לא מבוקרת של תאי העצב.
- בקרה על ההעברה הסינפטית: בגרעיון הסופרה-אופטי בהיפותלמוס, שינויים מהירים במורפולוגיית האסטרוציטים הוכחו כמשפיעים על ההעברה בין תאי עצב. בהיפוקמפוס, אסטרוציטים מדכאים העברה סינפטית על ידי שחרור ATP שעובר הידרוליזה בתא המטרה למתן אדנוזין. אדנוזין פועל על קולטני אדנוזין בתאי עצב אשר מעכבים העברה סינפטית, ועל ידי כך מגדילים את הטווח הדינמי לתהליך LTP.
- בקרה על כלי דם: אסטרוציטים מווסתים זרימת דם בכלי דם.
- עידוד פעילות ציפוי-במיאלין על ידי אוליגודנדרוציטים: פעילות חשמלית של תאי עצב מביאה אותם לשחרר ATP, שמהוה איתות חשוב להיוצרות מעטפת מיאלין. אולם ATP לא פועל ישירות על אוליגודנדרוציטים: ATP גורם לאסטרוציטים להפריש ציטוקין מעכב לוקמיה (LIF), חלבון בקרה שמעודד פעילות ציפוי-במיאלין מצד אוליגודנדרוציטים.
- תיקון מערכות עצביות: בזמן פגיעה בתאי עצב במערכת העצבים המרכזית, אסטרוציטים נודדים למרווח ויוצרים צלקת גליה: אסטרוציטים מבודדים את האזור למניעת התפשטות פגיעה לתאים בריאים, משקמים את רקמת החיבור הפגועה באזור, ומספקים חומרי מזון המסייעים לתאי-העצב הפגועים.
