Objemové změny u astrocytů v průběhu ischemického poškození mozku

Abstract

Ischemické poškození mozku je souborem patofyziologických dějů, které nastávají po přechodné nebo trvalé redukci průtoku krve mozkovou tkání. Dochází při něm k narušení funkce neuronů a astrocytů, při delším trvání i k jejich zániku. V poslední době se výzkum stále více zaměřuje na astrocyty, které se zdají být klíčovou složkou určující další přežívání buněk v průběhu ischemie, včetně neuronů. Astrocyty zastávají řadu důležitých funkcí, například udržování iontové homeostázy, prevence excitotoxicity, odstraňování volných radikálů a další. V důsledku toho mohou astrocyty v průběhu ischemie výrazně zvětšit svůj objem a přispět tak značnou měrou ke vzniku cytotoxického edému v mozku. Edém komplikuje jak průběh, tak léčbu ischemie, a proto je předmětem zájmu současné vědy. Tato práce obsahuje přehled mechanismů, které mohou přispívat ke zvětšování objemu astrocytů v průběhu ischemického poškození mozku a dále popisuje metody umožňujících kvantifikaci a studium objemových změn astrocytů. Vzhledem k tomu, že edém výrazně komplikuje jak průběh, tak léčbu ischemie, objasnění mechanizmů vedoucích ke zvětšování objemu astrocytů a jeho regulaci v průběhu ischemie/reperfúze může být využito k navržení nových terapeutických postupů vedoucích ke zmírnění negativního dopadu edému.

Brain ischemic injury is a complex of pathophysiological events following transient or permanent reduction of brain blood flow. It results in a disruption of neuronal and astrocytic physiological functions, long-term reduction of brain blood flow leads to the cell death. Number of recent studies is focused on astrocytes, which might play key roles in surviving cells, including neurons, during ischemic injury. Astrocytes provide many important functions, such as maintenance of ionic homeostasis, prevention of excitotoxicity, scavenging free radicals and others and thus astrocytes may dramatically swell during ischemic conditions and contribute notably to the development of cytotoxic edema. This thesis summarizes mechanisms possibly contributing to the astrocytic swelling during brain ischemic injury as well as methods used for studying astrocyte volume changes and their quantification. Since the brain edema dramatically complicates both course and treatment of ischemic injury, knowledge of mechanisms leading to astrocytic swelling and their volume regulation during ischemia/reperfusion might be used for developing new therapeutic approaches for the treatment of cerebral ischemia, mainly for reduction of negative impact of edema.