Lélegezni sem tudnánk az agy csillagsejtjei nélkül

Az agy úgynevezett csillagsejtjeiről korábban mindössze annyit feltételeztek, hogy az idegsejteket összekötő ragasztóanyagként funkcionálnak, az utóbbi években azonban számos izgalmas dolog derült ezekről az agysejtekről. A legújabb felfedezés szerint a csillagsejtek központi szerepet játszanak a légzés szabályozásában.

A csillagsejtek - tudományos nevükön az asztrociták - alakjuk után kapták a nevüket, hiszen csillagokra hasonlító formájuk van. A kutatók régebben úgy gondolták, hogy az asztrociták valamiféle ragasztóként funkcionálnak csak, ami összetapasztja egymással az idegsejteket. Az elmúlt néhány évben azonban számos érdekes kutatási eredmény látott napvilágot ezekkel az agysejtekkel kapcsolatban, így például kiderült, hogy a csillagsejtek az alvás kiváltásában is szerepet játszanak. Ez volt az első eset, amikor egy agyban lévő nem neuronális sejtről - az asztrocita ugyanis egyfajta "segédsejt" - kimutatták, hogy befolyásolja a viselkedést.

Az asztrocitákkal kapcsolatos legújabb eredmény szerint ezek a sejtek kulcsszerepet játszanak a légzés szabályozásában is - ha jobban megértenék a szakemberek, hogy hogyan, az például a légzésleállással járó hirtelen csecsemőhalál megelőzéséhez is közelebb vihetné a kutatókat. A hirtelen csecsemőhalál során az első életévüket még be nem töltött, egészségesnek hitt újszülötteket váratlanul, többnyire alvás közben éri a halál, és később a körülmények és a családban korábban előforduló betegségek ismerete ellenére sem deríthető ki, hogy pontosan mi volt az esemény kiváltó oka. Az érintett újszülöttek agytörzsének vizsgálata azonban közelebb vihet a kérdés megválaszolásához, mint ahogy a mostani kutatás is: ebben éppen a légzésszabályzást végző agytörzs asztrocitáinak működését vizsgálták patkányokon.

A Science legújabb számában megjelent tanulmány szerint az agy asztrocitái képesek arra, hogy érzékeljék a vér oldott szén-dioxid-koncentrációját. Ez az érzékelés a vért az agyba szállító artériás erekben zajlik - ha nő a friss oxigént is szállító artériás vér szén-dioxid-tartalma, akkor aktiválódnak a csillagsejtek. Ezt követően a sejtek közötti kémiai kommunikációt végző ATP-t (adenozin-trifoszfát) kezdenek el kiválasztani, amely serkenti az agy légzésszabályozásban részt vevő területeit. Ennek következtében felgyorsul a légzés, több szén-dioxidot fújunk ki, így az artériákban csökkenni kezd a koncentrációja - írja az EurekAlert beszámolója.

Az eredmények alapján az asztrociták korántsem csak másodlagos szereplői az agynak, hanem nagyon is fontos, sőt nélkülözhetetlen szerepet töltenek be az életfolyamatok szempontjából. Anélkül, hogy tudnánk róla, folyamatosan nyomon követik az agyba érkező artériás vér szén-dioxid-szintjét, majd hozzáigazítják a légzést a "mért értékekhez". A jelenlegi kutatást patkányokon végezték egy újfajta génátviteli módszerrel, amelynek során fény segítségével lehet nyomon követni és befolyásolni az asztrociták aktivitását. Ha a megfigyelést emberek esetében is sikerülne igazolni, akkor a hirtelen csecsemőhalál hatékony megelőzéséhez is közelebb kerülnének a kutatók.

Az asztrocitákról érdemes elolvasni korábbi összefoglaló cikkünket is, amelyből kiderül, hogy feltehetően nem csupán az idegsejtjeinkkel gondolkodunk, hanem az agy csillagsejtjeivel is.