Astrociti interagirajo z živčnimi in endotelijskimi celicami ter lahko omogočajo izmenjavo metabolitov med kapilarami in živčnimi končiči. Raziskali smo znotrajcelično difuzijo glukoze v astrocitih po lokaliziranem privzetju glukoze. Uporabili smo nanosenzor za resonančen prenos energije fluorescence (FRET) s katerim smo opazovali časovno odvisnost znotrajcelične koncentracije glukoze v različnih legah v celici. V predelih, ki so bili oddaljeni od mesta privzetja glukoze smo izmerili časovno zakasnitev in zakasnitev v kinetiki, v primerjavi z mestom astrocita, ki smo ga lokalno oskrbeli z obogateno raztopino D-glukoze. Po postopnem privzetju glukoze v celico, se je lokalno povečana koncentracija glukoze hitro razširila skozi citosol z navideznim koeficientom difuzije (Dapp) = (2.38 ± 0.41) × 10−10 m2s−1 (22–24°C). Upoštevajoč difuzijski koeficient D-glukoze v vodi (D = 6.7 × 10−10 m2s−1 (24 °C)), Dapp v astrocitih tako predvsem odraža zavojevitost citosola, ki difuzijsko ovira molekule glukoze, in je približno 3-krat večji kot v vodni raztopini. Zaključujemo, da je izmerjeni Dapp za glukozo v astrocitih podgane skladen s pogledom po katerem citosolna difuzija lahko omogoča glukozi in njenim metabolitom, da prestopajo od endotelijskih celic v krvno-možganski barieri do živčnih celic in sosednjih astrocitov.
COBISS.SI-ID: 36617477
Akvaporin 4 (AQP4) je najpogostejši vodni kanalček v možganih; izražajo ga predvsem astrociti, ki so vključeni v transport vode v fizioloških in v patoloških razmerah. Poleg izooblik M1 (a) in M23 (c), so na plazmalemi tudi druge izooblike - AQP4b, d, e, in f. Uravnavanje prepustnosti vode z AQP4 vključuje različne procese, kot so sprememba konformacije kanalčkov, spremembe števila in ureditve kanalčkov v plazmalemi ter dinamiko dostave kanalčkov na/od plazmaleme. Ugotavljali smo vpliv prometa mešičkov na gostoto AQP4 kanalčkov na plazmalemi in raziskali subcelično lokalizacijo AQP4 v povezavi z mobilnostjo AQP4e mešičkov. Rekombinantni AQP4e v kulturi astrocitov se je lokaliziral na plazmalemi podobno kot endogeni AQP4, ki je bil označen s protitelesi. V razmerah, v katerih smo poustvarili reaktivacijo astrocitov (s povečanjem koncentracije citosolnega cAMP) in možganski edem, smo ugotovili povečano lokalizacijo AQP4 na plazmalemi. Z izjemo reorganizacije aktinskih filamentov v modelu reaktiviranih astrocitov in depolimerizacije vimentinskega omrežja v hipoozmotskih razmerah, je ostala struktura citoskeleta neprizadeta. Spremembe mobilnosti AQP4e mešičkov so sovpadale z lokalizacijo AQP4 na plazmalemi v vseh poustvarjenih patoloških razmerah. Hipoozmotsko draženje celic je sprožilo prehodno zmanjšanje mobilnosti AQP4e mešičkov, ki se je odražala v prehodni spremembi lokalizacije AQP4 na plazmalemi. V patoloških razmerah je uravnavanje izražanja AQP4 na površini celice sklopljeno s spremenjeno mobilnostjo mešičkov, ki prenašajo AQP4.
COBISS.SI-ID: 30605017
Astrociti igrajo aktivno vlogo v možganski signalizaciji, v katero so vključeni z ekso- in/ali endocitotsko izmenjavo molekul ter uravnavanjem prometa mešičkov. Raziskave mobilnosti mešičkov so razkrile nov pogled na vlogo astrocitov pri procesiranju možganskih informacij, zato v tem delu opravimo sistematičen pregled prometa različnih mešičkov, ki so udeleženi v: (i) medceličnem signaliziranju s prenašalci glije (glutamat, adenozin 5'-trifosfat, atrijski natriuretični peptid), (ii) izmenjavi transporterjev in receptorjev na plazmalemi (EAAT2, MHC-II), in (iii) prenosu akvaporinov (AQP4) v homeostazi vode. O lastnostih astrocitnega prometa mešičkov razpravljamo v kontekstu njihovega povezovanja s sosednjimi celicami v fizioloških in v patoloških razmerah, pri amiotrofični lateralni sklerozi, multipli sklerozi in vnetnih stanjih v možganovini.
COBISS.SI-ID: 30620377