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Solo una decina di anni fa iniziarono a emergere teorie secondo cui gli astrociti, insieme ai neuroni, sono attivamente coinvolti nell’elaborazione delle informazioni e nel supporto dell’attività del cervello.
Recentemente, un articolo di un gruppo internazionale di scienziati pubblicato sulla rivista scientifica Nature Communications, dimostra che gli astrociti regolano il flusso sanguigno nei vasi del cervello, il processo chiamato “perfusione”.
I)l Professore all’Università di Bristol e dell’Immanuel Kant Baltic Federal University, il Dr. Segrey Kasparov è uno degli autori dell’articolo. Il Prof. Dr. Kasparov ha dichiarato:
“Alexander Gurin dell’University College di Londra ha svolto un ruolo di primo piano nella nostra ricerca. L’ipotesi della ricerca era che esiste un sistema di segnalazione nel cervello che mostra se è sufficientemente rifornito di sangue o meno”. Gli astrociti le cui membrane hanno un’eccezionale meccanosensibilità sono l’elemento chiave del sistema. Queste cellule avvolgono fisicamente i vasi con le loro protuberanze, che fungono da una sorta di meccanosensori del cervello. Se rilevano la caduta della “pressione del sistema”, attivano un meccanismo che aumenta la pressione sanguigna sistemica e la frequenza cardiaca migliorando così la perfusione cerebrale.
L’alto tasso metabolico associato all’elaborazione delle informazioni cerebrali richiede un rilascio costante e affidabile di nutrienti e ossigeno, garantito da meccanismi complessi che controllano il flusso ematico cerebrale. L’efficace funzionamento di questi meccanismi nel corso della vita mantiene la salute cerebrovascolare e promuove la longevità del cervello. La loro disfunzione può far precipitare il danno neuronale, contribuire al deterioramento cognitivo e allo sviluppo della malattia neurodegenerativa. Si ritiene che l’autoregolazione cerebrale sia uno di questi meccanismi chiave, postulato per mantenere un flusso sanguigno cerebrale costante di fronte a fluttuazioni significative della pressione arteriosa sistemica. Tuttavia, il costrutto teorico dell’autoregolazione cerebrale è stato sviluppato a metà del 20 ° secolo sulla base dell’analisi tra soggetti della relazione tra flusso sanguigno cerebrale e pressione arteriosa (registrata in diversi gruppi di pazienti) ed è rimasto in gran parte incontestata. Recenti studi hanno dimostrato che l’autoregolazione cerebrale può mantenere il flusso sanguigno cerebrale solo all’interno di una ristretta gamma di variazioni della pressione arteriosa e che la capacità tampone della vascolarizzazione cerebrale contro le diminuzioni della pressione di perfusione è piuttosto bassa. In tal caso, come si protegge il cervello dall’ipoperfusione?
“Gli astrociti forniscono ai neuroni un supporto metabolico e strutturale essenziale, modulano l’attività dei circuiti neuronali e possono anche funzionare come geometri versatili dell’ambiente cerebrale, ottimizzati per rilevare le condizioni di potenziale insufficienza metabolica. In questo studio mostriamo che gli astrociti rilevano la caduta della pressione di perfusione cerebrale e attivano i circuiti di controllo simpatico autonomo del SNC per aumentare la pressione arteriosa sistemica e la frequenza cardiaca allo scopo di mantenere il flusso sanguigno cerebrale e il rilascio di ossigeno. Studi condotti su animali sperimentali (ratti di laboratorio) mostrano che gli astrociti rispondono a diminuzioni acute della perfusione cerebrale con aumenti intracellulari [Ca2 +]. Il blocco dei meccanismi di segnalazione dipendenti da Ca2 + nelle popolazioni di astrociti che si trovano accanto ai circuiti di controllo simpatico del sistema nervoso centrale previene aumenti compensatori dell’attività del nervo simpatico, della frequenza cardiaca e della pressione arteriosa indotti da riduzioni della perfusione cerebrale. Questi dati suggeriscono che gli astrociti funzionano come barorecettori intracranici e svolgono un ruolo importante nel controllo omeostatico della pressione arteriosa e del flusso sanguigno cerebrale”.( Abstract)
Vedi anche: Gli astrociti aiutano a controllare il ritmo della respirazione.
“Ma gli astrociti non controllano l’intero processo da soli. La funzione del cuore e il tono vascolare sono ovviamente regolati dai neuroni, la cui attività modula in un certo modo gli astrociti. Finora non conosciamo ancora tutte le complessità di questo complesso meccanismo, in particolare non è chiaro come siano percepite le influenze meccaniche e quali siano i segnali dati dagli astrociti. C’è ancora molto lavoro da fare, molti esperimenti da condurre. Ma ora è più o meno ovvio che nuove conoscenze possono essere utilizzate in medicina. In precedenza, erano noti solo i recettori di pressione che si trovano sui vasi periferici. Ora che la funzione degli astrociti è diventata chiara, nuove possibilità per la regolazione della pressione si sono aperte agli specialisti. E questo, ad esempio, dà speranza a coloro che soffrono di ipertensione, che si verifica senza una ragione ovvia. E ci sono molte persone in tutto il mondo che soffrono di questo problema “, dice Gurin.
Fonte: Nature
