X.B. Gliosis
Astrocitos têm uma capacidade de reagir principalmente em relação a uma lesão do SNC e constituem uma gliose reactiva. Embora também possa haver proliferação e reactividade de células microgliais associadas, o termo gliose está classicamente relacionado com a astrogliose. Esta reacção é caracterizada por hipertrofia de astrocitos, tanto citoplasmáticos como com núcleos aumentados, associada a uma profusão de processos citoplasmáticos longos e espessos. Há também um aumento do número de gliofilamentos e do seu constituinte, o GFAP. A reacção glioótica pode também consistir em hiperplasia, com a proliferação a ocorrer perto de uma lesão aguda; noutros casos, a proliferação de astrocitos pode ser discreta, mesmo ausente, e o seu grau parece depender do tipo de lesão, da região, e do estado de desenvolvimento do cérebro. A proliferação de astrocitos, quando ocorre, pode ter origem em células estaminais multipotenciais ou precursores gliais ainda amplamente presentes no SNC adulto. Também poderia haver desdiferenciação de astrocitos maduros, o que poderia explicar a expressão ou sobreexpressão de moléculas durante as primeiras fases da astrogénese através da recapitulação de fases ontogénicas.
Existem dois tipos de astrocitos reactivos. Um é a gliose isomórfica, na qual existe um padrão regular de astrocitos que são paralelos aos axónios degeneradores – por exemplo, na degeneração walleriana, na qual a organização da fibra glial preserva uma estrutura normal. Isto é observado em lesões degenerativas lentas ou à distância de uma lesão. Há também uma gliose anisomórfica na qual as astrocitos reactivos proximais, próximos de uma lesão, formam uma malha densa sem padrão discernível. A reactividade dos astrócitos é mais intensa em matéria cinzenta do que em matéria branca, na qual já existe um nível mais elevado de expressão de GFAP. Outros marcadores de astrocitos são também expressos por astrocitos reactivos, tais como GS e S100 beta. Os astrocitos S100 beta+ activados são dramaticamente aumentados no cérebro dos pacientes com doença de Alzheimer e nas alterações neuropatológicas do tipo Alzheimer observadas na síndrome de Down. Isto poderia favorecer eventos mediados pelo cálcio na doença de Alzheimer, tais como a fosforilação excessiva da proteína tau presente nos emaranhados neurofibrilares, que poderiam resultar, em última análise, na morte celular neuronal característica desta doença. O aumento considerável concomitante do GFAP, mesmo em regiões que não apresentam a patologia de Alzheimer, pode reflectir o papel proeminente desempenhado pelos astrocitos durante esta patologia. Curiosamente, na doença de Alzheimer a produção de β-amilóide precursor da proteína (APP) é aumentada em astrocitos reactivos, tal como a isoforma ApoE, que está associada à fisiopatologia do metabolismo da APP. Desta forma, os astrocitos reactivos podem estar envolvidos no processamento de APP, contribuindo talvez para a deposição de amilóide em β-amilóide na doença de Alzheimer.
Gliose é também um processo secundário observado durante o envelhecimento, bem como em muitas condições patológicas que afectam as células neurais, tais como traumatismo cerebral, isquemia, encefalomielite auto-imune experimental (EAE), e áreas desmielinizadas de esclerose múltipla. A correlação da demência da SIDA com um elevado nível de expressão astrocítica de proteínas de adesão, tais como VCAM-1 e ICAM-1, pode estar envolvida na disfunção celular. Nos mutantes da mielina, tais como o rato saltitante e o md e o rato taiep, a gliose é grave; no entanto, o crescimento axonal não é prejudicado.
O papel fisiológico da astroliose permanece controverso no que diz respeito à influência benéfica ou prejudicial das astrocitos reactivas na recuperação do SNC. Por um lado, a rede muito densa de processos construídos na cicatriz por astrocitos reactivos sugere que o tecido cicatricial pode cumprir funções importantes como barreira isoladora e protectora do tecido intacto das lesões, das quais as moléculas tóxicas poderiam ser libertadas. Por outro lado, as moléculas expressas em cicatrizes de lesão na superfície da célula astroglial ou moléculas segregadas tornam a astrocito reactiva num substrato menos favorável, que poderia ser inibidor do crescimento neurológico. Proteoglicanos como o sulfato de condroitina proteoglicanos podem agir como inibidores do crescimento neurite, atenuando o potencial de alongamento dos axónios que poderia ocorrer devido a uma expressão concomitante de moléculas promotoras de crescimento, como a laminina, em regiões de gliose reactiva. Parece haver também diferenças regionais na capacidade das astrocitos glioticos de secretar moléculas inibitórias.
No cérebro lesionado, a libertação de citocinas imunorreguladoras pelas células em redor dos locais de lesão pode ser um mecanismo que contribui para a indução da gliose. A sinalização molecular pode ocorrer entre neurónios lesionados, glia, células inflamatórias, fibroblastos, e células meníngeas. Entre estas moléculas de sinalização da gliose encontram-se a proteína inflamatória de macrófagos (MIP)-1α e MIP-1β, factor de necrose tumoral-α, factor de crescimento transformador-β, bFGF, interleucina-1, LIF, e CNTF.