Kas ir zvaigžņveida šūnas?

Smadzenīšu garozā ir trīs slāņi, un ārējais, molekulārais slānis satur galvenokārt šķiedras un nedaudzus neironus. Tieši tur atrodas zvaigžņveida šūnas, tuvāk slāņa virsmai, bet nedaudz dziļāk to radinieki, grozveida šūnas.

Abas ir bremzējoši starpneironi, kas izmanto gamma aminosviestskābi. Tās saņem ierosmi no graudaino šūnu paralēlajām šķiedrām un bremzē Purkinjē šūnas, kuras savukārt ir vienīgais smadzenīšu garozas izejas ceļš.

Šis kārtojums nozīmē, ka viens un tas pats signāls vienlaikus ierosina Purkinjē šūnu tieši un bremzē to netieši caur zvaigžņveida šūnām. Šāda pretēju ietekmju sapārošana asina laikā un telpā, un tieši tā smadzenītes nodrošina kustību gludumu un precizitāti, nevis pašu kustību ierosmi.

Smadzeņu garozā ir sešas šūnu kārtas. Ceturtā kārta ir tā, kurā ienāk signāls no talāma, un maņu apvidos, piemēram, redzes vai taustes garozā, tā ir īpaši bieza. Tieši tur vairums neironu ir zvaigžņveida, nevis piramīdveida.

Šīs šūnas iedala divās grupās. Ērkšķainās zvaigžņveida šūnas ir ierosinošas un nodod ienākošo signālu tālāk citām garozas kārtām. Gludās zvaigžņveida šūnas ir bremzējošas un nosaka, cik šaurs vai plats būs atbildes lauks.

Praktiskā nozīme ir tā, ka tieši šo šūnu tīkls nosaka maņu garozas izšķirtspēju. Bremzēšana ap ierosinātu punktu padara kontrastu asāku, un tas ir viens no pamatmehānismiem, kāpēc mēs varam atšķirt divus tuvus pieskārienus kā divus, nevis kā vienu.

Aknās šīs šūnas atrodas šaurajā spraugā starp aknu šūnu plātnēm un asins kapilāriem. Veselās aknās tās ir mierīgas un kalpo kā organisma galvenā A vitamīna noliktava, glabājot to tauku pilienos.

Kad aknas ilgstoši tiek bojātas, vienalga, vai vīrusa hepatīta, alkohola, tauku uzkrāšanās vai autoimūna procesa dēļ, šīs šūnas saņem iekaisuma signālus un pārveidojas. Tās zaudē A vitamīna pilienus, iegūst spēju saistīties un ražot kolagēnu. Rezultāts ir rētaudu tīkls, kas sākumā ir fibroze, bet vēlāk pārkārto visu orgāna uzbūvi un kļūst par cirozi.

Svarīga praktiska detaļa ir tā, ka agrīna fibroze var būt atgriezeniska. Ja bojājuma cēlonis tiek novērsts, piemēram, izārstēts vīrusu hepatīts vai pārtraukta alkohola lietošana, daļa aktivēto šūnu atkal kļūst mierīgas vai iet bojā, un rētaudi pakāpeniski samazinās. Izveidojusies ciroze ar pārkārtotu asinsvadu tīklu vairs pilnībā neatgriežas.

Tā kā vienam nosaukumam atbilst vairākas nesaistītas šūnu grupas, konteksts vienmēr ir jāprecizē. Zemāk apkopotas galvenās atšķirības.

Nervu sistēmas zvaigžņveida šūnas rodas no nervu caurules dīgļšūnām, un smadzenītēs tās veidojas salīdzinoši vēlu, pēc lielākās daļas citu šūnu. Smadzenīšu garoza turpina nobriest arī pēc dzimšanas, un tieši tas daļēji izskaidro, kāpēc precīza kustību koordinācija bērnam attīstās pakāpeniski vairāku gadu laikā.

Aknu zvaigžņveida šūnas ir cita izcelsme un veidojas no vidējās dīgļlapiņas atvasinājumiem, kas apņem attīstošās aknas. To īpatnība ir spēja pārslēgties starp diviem stāvokļiem visa mūža garumā, un tieši šī pārslēgšanās ir viens no galvenajiem pretfibrozes ārstēšanas pētījumu virzieniem.

Ar vecumu smadzenīšu bremzējošo starpneironu skaits pakāpeniski samazinās, un tas ir viens no iemesliem, kāpēc gados veciem cilvēkiem līdzsvars un smalkās kustības kļūst mazāk precīzas pat bez kādas atsevišķas slimības.

Tā kā runa ir par dažādām šūnu grupām, arī slimību saraksts atšķiras atkarībā no orgāna.

• Aknu fibroze un ciroze: aknu zvaigžņveida šūnu ilgstoša aktivācija; ārstē gastroenterologs vai hepatologs.
• Portālā hipertensija: rētaudi un saraušanās palielina pretestību asins plūsmai aknās, un rodas barības vada vēnu paplašināšanās un ascīts.
• Hronisks pankreatīts: aizkuņģa dziedzera zvaigžņveida šūnu ražotie saistaudi aizstāj dziedzera audus, radot sāpes, gremošanas un cukura vielmaiņas traucējumus.
• Aizkuņģa dziedzera vēža blīvā apkārtne: šo šūnu veidotais saistaudu apvalks apgrūtina zāļu nokļūšanu audzējā.
• A hipervitaminoze: pārmērīgas A vitamīna devas uzkrājas tieši aknu zvaigžņveida šūnās un var bojāt aknas.
• Smadzenīšu bojājumi: bremzējošo starpneironu zudums izpaužas kā svārstīga gaita, nevienmērīgas kustības un nestabilitāte.

Nervu sistēmas zvaigžņveida šūnas dzīvā cilvēkā atsevišķi neredz. To darbību vērtē netieši, pārbaudot funkciju: smadzenīšu izmeklēšanā ārsts lūdz pieskarties pirkstam degungalam, veikt ātras pretējas kustības un noturēt līdzsvaru ar aizvērtām acīm.

Aknu zvaigžņveida šūnu aktivitātes sekas, proti, fibrozes pakāpi, novērtē daudz tiešāk. To dara ar elastogrāfiju, kas mēra aknu stingrumu ar ultraskaņas vai magnētiskās rezonanses palīdzību, ar asins analīzēm balstītiem fibrozes rādītājiem vai ar aknu biopsiju.

Biopsijas paraugā patologs izmanto īpašus krāsojumus, kas iekrāso kolagēnu, un pēc rētaudu izvietojuma un apjoma nosaka fibrozes pakāpi. Tieši šis rādītājs, nevis aknu fermentu līmenis, vislabāk paredz turpmāko slimības gaitu.

Aizkuņģa dziedzera zvaigžņveida šūnu darbību atsevišķi neizmeklē, bet to sekas redz datortomogrāfijā un magnētiskajā rezonansē kā dziedzera sarukumu, kanāla neregularitāti un pārkaļķojumus hroniska pankreatīta gadījumā. Dziedzera fermentu izdales pietiekamību papildus novērtē ar izkārnījumu analīzi.

Smadzeņu un smadzenīšu zvaigžņveida šūnu uzbūvi zinātnē pēta ar histoloģiskiem krāsojumiem, kas iekrāso tikai nelielu daļu šūnu un ļauj saskatīt visu to izaugumu koku, kā arī ar elektronu mikroskopiju un elektrofizioloģisku atsevišķu šūnu reģistrāciju. Tieši šie paņēmieni ļāva noskaidrot, ka smadzenīšu molekulārā slāņa šūnas darbojas kā bremze, nevis kā signāla pastiprinātājs.

• Smadzenīšu funkcijas pārbaude: pirksta un degungala mēģinājums, ātras pretējas plaukstas kustības, gaita pa taisnu līniju.
• Aknu stingruma mērīšana ar elastogrāfiju, kas netieši rāda rētaudu apjomu.
• Asins analīzēs balstīti fibrozes rādītāji, kas apvieno vairākus parastus laboratorijas lielumus.
• Aknu biopsija ar kolagēna krāsojumu, kad neinvazīvie rādītāji ir pretrunīgi.
• Vēdera datortomogrāfija vai magnētiskā rezonanse aizkuņģa dziedzera rētošanās un pārkaļķojumu novērtēšanai.

Visbiežākā kļūda ir zvaigžņveida šūnu jaukšana ar astrocītiem. Astrocīti arī ir zvaigznes formas un atrodas nervu sistēmā, taču tie ir glijas, nevis nervu šūnas: tie nepārraida impulsus, bet uztur vielmaiņu, veido asins un smadzeņu barjeru un piedalās rētaudu veidošanā pēc bojājuma. Smadzenīšu zvaigžņveida šūnas turpretī ir īsti neironi ar sinapsēm.

Otra sajaukšana notiek ar Kupfera šūnām aknās. Tās ir aknu makrofāgi, kas uzņem baktērijas un vecās asins šūnas, un tās atrodas kapilāru lūmenā, nevis ārpus tā. Kupfera šūnas gan izdala vielas, kas tieši aktivē zvaigžņveida šūnas, tāpēc iekaisums un rētošanās ir cieši saistītas.

Mazāk zināms fakts ir tas, ka gandrīz visas organisma A vitamīna rezerves glabājas tieši aknu zvaigžņveida šūnās. Tāpēc smagas aknu slimības gadījumā var rasties A vitamīna trūkums ar sliktāku redzi krēslā, bet pārmērīga A vitamīna lietošana uztura bagātinātājos var šīs pašas šūnas bojāt un veicināt fibrozi. Tas ir labs piemērs tam, kā viena šūnu grupa vienlaikus izskaidro divas pretējas parādības.