
The Neurovascular Unit and the Role of Astrocytes in the Regulation of Vascular Tone
Der optimale zerebrale Blutfluss wird durch die funktionelle Hyperämie und die zerebrale Autoregulation koordiniert. Diese Prozesse stellen sicher, dass der Stoffwechselbedarf des Gehirns jederzeit gedeckt ist.
Sowohl in vivo- als auch in vitro-Studien belegen eine Rolle der Astrozyten bei der Regulierung des zerebralen Blutflusses. In diesem Artikel werden die zellulären Mechanismen untersucht, die zur Astrozyten-vermittelten Vasodilatation und Vasokonstriktion der parenchymatösen Arteriolen beitragen. In erster Linie wird erörtert, wie aktivitätsabhängige Veränderungen des astrozytären Ca2+ zur Freisetzung von vasoaktiven Signalen beitragen, die an der neurovaskulären Kopplung beteiligt sind.
Nach dem Anstieg von astrozytärem Ca2+ und der Aktivierung von Phospholipase A2 wird Arachidonsäure freigesetzt und in mehrere vasoaktive Signale (z. B.
Prostaglandine, Epoxyeicosatriensäuren und 20-HETE) umgewandelt. Die Höhe des Arteriolentonus sowie die Stoffwechselbedingungen des Gewebes können die Wirkung dieser Signale verändern und entweder zu einer Vasodilatation oder Vasokonstriktion führen. Darüber hinaus aktiviert erhöhtes Ca2+ auch Ca2+-aktivierte K+-Kanäle mit großer Leitfähigkeit, die in astrozytären Endfüßen exprimiert werden.
Je nach der freigesetzten K+-Effluxkonzentration kann dieser Weg auch eine Vasodilatation oder Vasokonstriktion der parenchymatösen Arteriolen bewirken. Abschließend erörtern wir neuere divergierende in vivo-Ergebnisse, die eine Rolle der Astrozyten bei der funktionellen Hyperämie in Frage stellen.