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Astrociti, le sorprendenti molecole del cervello

Le cellule degli astrociti sono una parte fondamentale del sistema nervoso, in quanto parte della nevroglia, cellule che servono a nutrire e aiutare i neuroni, con i quali strutturano tutto il sistema. In particolare la nevroglia, o cellula della Glia, isola il sistema nervoso e lo protegge dai corpi estranei che possono provocare danni ai tessuti. Le ultime ricerche hanno anche accertato che anche la nevroglia partecipa ai collegamenti elettrochimici, sebbene gli studiosi non sono ancora in grado di accertare in quale modo questo avvenga. Il nome astrocita rimanda alla loro forma vagamente a stella. Gli astrociti che compongono la nevroglia sono di due tipi:

  • gli astrociti fibrosi: costituiti da lunghi e radi prolungamenti e inseriti nella parte bianca.
  • gli astrociti protoplasmatici: con corti ma numerosi prolungamenti e inseriti nella parte grigia.

I prolungamenti, detti pedicelli, svolgono la funzione di collegamento ai vasi sanguigni. Gli astrociti sono molto numerosi, tutti localizzati naturalmente nel cervello, e le loro funzioni sono ancora in fase di accertamento. Se per lungo tempo infatti, si riteneva che queste cellule servissero solo a proteggere e nutrire i neuroni, oggi i ricercatori stanno implementando le loro ricerche con nuove scoperte. Da mere “governanti”, per usare la definizione di un ricercatore, queste cellule stanno svelando anche importanti funzioni di equilibrio nella trasmissione elettrochimica tra neuroni, attraverso un’attività sugli ioni di sodio, potassio e calcio, fondamentali elementi del cervello per il suo funzionamento.

Ma i ricercatori rivelano che sugli astrociti si avranno ancora piacevoli sorprese in futuro. Queste costruiscono un ambiente ideale per l’attività celebrale, modulando l’intensità dei segnali elettrici, con il potere anche di interromperla. Riescono quindi non solo ad eliminare lo scarto neurale, ma anche a influenzare l’attività di queste cellule.

Il funzionamento degli astrociti

Il funzionamento degli astrociti

I ricercatori hanno osservato le comunicazioni neurali, scoprendo molto sul funzionamento del cervello. La comunicazione elettrica attraverso gli ioni di potassio, sodio e calcio, deve essere intensa ma di breve durata, per un funzionamento ottimale dell’equilibrio ionico. D ogni comunicazione tra neuroni, tramite un impulso elettrico, i ricercatori hanno osservato un notevole aumento di potassio attorno alla cellula, che deve essere immediatamente assorbito grazie agli astrociti. In questa funzione, gli astrociti svolgono anche un compito comunicativo verso i neuroni, recando un messaggio di arresto all’aumento di potassio. Questa funzione è non solo importante, ma anche basilare per il corretto funzionamento del cervello umano, e sembra che sia stata riscontrata solo nella nostra specie, mentre gli astrociti degli animali agirebbero con funzioni minori e anche con quantità di geni meno numerose del 15%. I ricercatori parlano di una maggiore sensibilità degli astrociti umani, in particolare verso il glutammato e ai neuromediatori in generale. Inoltre sono capaci di riparare i tessuti nervosi e aiutano alla costruzione e riduzione delle sinapsi, facilitando e migliorando gli impulsi tra i neuroni.

La struttura degli astrociti

La struttura degli astrociti

Come detto, possiamo distinguere due tipi di estrociti, quelli fibrosi e quelli protoplasmatici.

Gli astrociti fibrosi sono presenti nella parte bianca indicata nella nevrasse. Il loro corpo appare piccolo e come detto sono forniti da pochi ma lunghi prolungamenti definiti come filiformi e lisci. Sia il corpo che i filamenti sono provvisti di gliofibrille, delle strutture fatte con diversi filamenti più piccoli, di circa 7 nanomillimetri di diametro, detti gliofilamenti.

Gli astrociti protoplasmatici sono invece più grandi e provvisti di più filamenti e molto citoplasma granuloso. Si distinguono per il loro pleomorfismo dei numerosissimi e corti filamenti.

Come detto gli astrociti sono parte delle cellule della Glia, detta anche Nevraglia, che furono scoperte già alla fine del 800 e sono in rapporto maggioritario di 5 a 1 rispetto ai neuroni. Sembra che questo rapporto diede il via al mito di uno scarso utilizzo del cervello da parte dell’uomo. Gli astrociti sono, insieme ad altre cellule come la microglia, parte della nevraglia. La microglia è una cellula macrofaga, come lo sono gli astrociti protoplasmatici, e aiuta anch’essa nella protezione dei tessuti nervosi. Queste cellule sono in grado di moltiplicarsi in caso di lesioni subite al cervello per traumi dovuti a varie cause. La comunicazione tra gli astrociti avviene grazie agli ioni di calcio, che riescono a veicolare la molecola messaggero IP3, che attraverso questa azione riesce a maggiorare la produzione di IP3 e quindi del calcio presente, migliorando la comunicazione. Allo stesso modo gli astrociti sono in grado di diminuire la produzione di IP3 e di conseguenza quella di calcio.