• Astrociti nisu samo potpora neuronima: kroz spore kalcijumske signale aktivno upravljaju hemijskom okolinom sinapsi, protokom krvi, uklanjanjem glutamata i regulacijom neuralne aktivnosti, čime utiču na ponašanje, raspoloženje i budnost.
  • Nova istraživanja pokazuju da astrociti učestvuju u formiranju, stabilizaciji i prizivanju memorije— uključujući prostorna sjećanja i strahom uslovljenu memoriju — što ih čini ključnim igračima u procesima učenja i pamćenja.

Kada sam ja studirala biologiju, zapravo smo jako mali učili o mozgu – ono što smo učili jeste anatomija nervnog sistema, uključujući mozak, histologiju, a od ćelija samo neurone, njihove nastavke dendrite i neurite te samo ovlaš spomenuli glia ćelije i jedan njihov tip, astrocite. Nismo puno učili o glia ćelijama, a nikako o glimfatičnom sistemu – koji pomaže čišćenju mozga od toksina, posebno u toku sna. Glia i astrociti su nam bili neka nemarkirana teritorija u koju ne zalazimo. No, danas sve više saznajemo o ulozi ovih ćelija i da one nisu samo neki nijemi posmatrači.

Istina je da astrociti zaista čine oko četvrtine mozga, i daleko od toga da su sporedni glumci. Danas znamo da oni imaju presudnu ulogu u regulaciji našeg ponašanja, raspoloženja i načina na koji stvaramo i čuvamo sjećanja. Ako neurone zamislimo kao instrumente u orkestru, astrociti su dirigenti koji određuju kada će i kako instrumenti zasvirati.

Zvijezde vodilje u mozgu

Astrociti se najlakše prepoznaju pod svjetlosnim mikroskopom jer imaju prepoznatljiv zvjezdasti oblik i zbog toga su i dobili svoje ime. Povezuju se i s neuronima i s minijaturnim krvnim sudovima.

Njihova funkcija je izuzetno sofisticirana: prate aktivnost neurona i signaliziraju krvnim sudovima da povećaju ili smanje protok krvi prema područjima koja trebaju više ili manje energije. To znači da aktivno upravljaju dotokom kisika i hranljivih molekula. Istovremeno uklanjaju metabolički otpad, održavaju pravilne nivoe jona oko sinapsi i sprečavaju da se neuronski krugovi „pregriju“ tako što uklanjaju višak glutamata – glavnog pobuđujućeg neurotransmitera.

Prava revolucija u našem razumijevanju astrocita nastupila je kada smo dobili alate za mjerenje kalcijumskih signala unutar ćelija. Za razliku od brzih električnih impulsa neurona, astrociti međusobno komuniciraju kroz spore valove promjena u koncentraciji kalcija. Ispostavilo se da ti spori signali imaju ogromne funkcionalne posljedice. Kalcijumski talasi u astrocitima mogu pokrenuti oslobađanje različitih molekula – jona, neurotransmitera, metabolita – koji utiču na ponašanje i neurona i drugih glija, ali i krvnih sudova.

Drugim riječima, astrociti stalno prilagođavaju hemijsku mikrookolinu sinapsi, i to u zavisnosti od stanja mozga: da li smo pospani, budni, fokusirani ili pod stresom.

Uloga u pamćenju

Posebno uzbudljivo područje istraživanja tiče se uloge astrocita u učenju i memoriji. Studije na miševima pokazale su da njihove astrocite aktivira očekivanje nagrade: kalcijumska aktivnost postepeno raste kako se životinja približava poznatoj lokaciji gdje se nalazi voda. Međutim, u potpuno novom okruženju taj efekt nestaje, što sugerira da astrociti učestvuju u „mapiranju“ prostora i stabilizaciji sjećanja.

Još novija istraživanja iz Japana i SAD-a pokazuju da astrociti pomažu u stabilizaciji i prisjećanju strahom uslovljene memorije. Dakle, oni nisu samo podrška – oni oblikuju sam temelj načina na koji učimo, pamtimo i reagujemo na svijet oko nas.

Mogu dovesti i do patoloških pojava

Postoje i hipoteze kako astrociti imaju i određenu ulogu u neuralnim bolestima, posebno neurodegenerativnim. Kako regulišu metaboličke procese u mozgu, odnosno neuronima, astrociti mogu imati ulogu i u pojavi oksidativnog stresa, upalnih reakcija. Ako nešto nije uredu sa astrocitima, može doći i do oštećenja sinapsi i njihove funkcije u prenosu nervnog impulsa.

No, astrociti nam pokazuju još nešto – primjer su toga kako se znanje širi i napreduje. Koliko do jučer nismo ništa znali o ovom tipu ćelija, a danas saznajemo sve više i više.

Reference:

  1. Huang M, Long A, Hao L, Shi Z, Zhang M. Astrocyte in Neurological Disease: Pathogenesis and Therapy. MedComm (2020). 2025 Jul 17;6(8):e70299. doi: 10.1002/mco2.70299. PMID: 40686921; PMCID: PMC12271643.

  2. Verkhratsky, A., Butt, A., Li, B. et al. Astrocytes in human central nervous system diseases: a frontier for new therapies. Sig Transduct Target Ther 8, 396 (2023). https://doi.org/10.1038/s41392-023-01628-9