4. decembra 2020
mozog

Astrocyty – hviezdne bunky a ich vplyv na spánok

Nervový systém je miesto mnohých tajomných javov, ktoré by som s nemalým sebavedomím prirovnal k záhadám vonkajšieho vesmíru. Pri bližšom skúmaní tohto systému zistíme, že v ňom dominujú dve hlavné skupiny buniek: neuróny, ktoré priťahujú najviac pozornosti neurobiológov a gliové bunky, dlho považované len za výplň priestorov medzi neurónmi slúžiacu prevažne pre ich výživu. V poslednom období však pribúdajú mnohé fascinujúce objavy poukazujúce na nedocenenosť tejto skupiny buniek.

Medzi tieto objavy patrí aj schopnosť jedného typu buniek nervového systému, astrocytov (bunky objaviteľom pripomínali hviezdy), efektívne využívať výmenu iónov s okolím a podobne, ako neuróny, posúvať takýmto spôsobom informáciu. Aj keď signalizácia astrocytov a s tým spojená výmena vápnikových iónov nie je tak efektívna ako obdobné deje u neurónov, stále predstavuje významný jav potenciálne zodpovedný za mnohé funkcie nervového systému.

Ako ukázali najnovšie dáta nórskej výskumnej skupiny, jednou z týchto funkcií by mohla byť regulácia spánku. Pomocou malých mikroskopov pripevnených na hlavu experimentálnych myší boli schopní sledovať zmeny vo výmene vápnikových iónov v astrocytoch počas ich spánkových cyklov. Ukázalo sa, že počas spánkového cyklu sa aktivita astrocytov dynamicky mení. Kým pri zaspávaní a spánku je intenzita vápnikovej signalizácie astrocytov nízka, tak pri prebúdzaní sa výrazne zvyšuje.

Genetické narušenie tejto signalizácie následne vedie u myší k neobvyklej aktivite mozgu počas spánku. I keď získané výsledky poukazovali na meniacu sa aktivitu astrocytov počas spánkových cyklov, tá sama o sebe nemusela predstavovať regulačný mechanizmus spánku. Činnosť astrocytov, ktoré sú v neustálom kontakte s neurónmi, mohla byť len odpoveďou na aktivitu neurónov regulujúcich tento proces. Aby výskumníci potvrdili alebo vyvrátili toto tvrdenie, porovnali aktivitu neurónov a astrocytov počas spánku. Ukázalo sa že kým aktivita neurónov a astrocytov je v bdelom stave synchrónna, počas spánku sa aktivita týchto dvoch bunkových typov značne rozchádza. Tieto protichodné informácie naznačujú, že astrocyty počas regulácie spánku fungujú ako samostatný systém a  pri snahe pochopiť spánok a jeho fungovanie iba skrz neuróny sme sa možno celý čas uberali nesprávnym smerom.

[Radovan]

ALLEN, Nicola J.; EROGLU, Cagla. Cell biology of astrocyte-synapse interactions. Neuron, 2017, 96.3: 697-708.

BOJARSKAITE, Laura, et al. Astrocytic Ca 2+ signaling is reduced during sleep and is involved in the regulation of slow wave sleep. Nature communications, 2020, 11.1: 1-16.

Pridaj komentár