Aivokuoren astrosyyttien ionikanavat

Abstract

Tässä kandidaatintutkielmassa tarkastellaan aivokuoren astrosyyttien solukalvolla ilmentyviä ionikanavia. Tutkielmassa käsitellään myös näiden kanavien rooleja astrosyyttien toiminnassa. Astrosyytit ovat hermoston homeostaattisia soluja, jotka esimerkiksi ionipitoisuuksia säätelemällä vaikuttavat hermoston oikeanlaiseen toimintaan. Ionit, jotka liikkuvat kalvon läpi, ovat Ca2+, Cl-, K+ ja Na+. Vesimolekyylien liikkuminen on myös tärkeää. Aivokuoren alueella havaittuja ionikanavia kalsiumille ovat TRPC-, TRPV-, TRPM-, TRPA-, Orai-, Piezo1-, CNG- ja Cav-kanavat. Kloridi-ioni pääsee kulkemaan Clc- ja VRAC-kanavien kautta. Kaliumin ionikanavista on havaittu Kir-, K2P-, Kv-, SK-, BK- ja HCN-luokkien kanavia. Natriumioni siirtyy solukalvon läpi osittain samojen ei-spesifisten kanavien, kuten TRP- ja HCN-kanavien, kautta ja lisäksi jänniteriippuvaisen Nav-kanavan kautta. Lisäksi vesimolekyyli siirtyy akvaporiinien välityksellä. Ionikanavatutkimukset on pääosin tehty jyrsijöillä eli hiirillä ja rotilla. Havainnot on tehty sekä in vitro että in situ hyödyntäen soluviljelmiä sekä kudosleikkeitä. Eri ionikanaville on kuvailtu erilaisia rooleja, ja ne myös aktivoituvat eri tavoin. Kalsiumsignalointi astrosyyteissä on hyvin monimuotoista, ja se näyttää nykytutkimusten valossa eroavan astrosyyttien haarakkeiden ja sooman välillä. Kalsiumsignalointi liittyy solussa muun muassa proliferaatioon, migraatioon ja molekyylien erittämiseen. Osa solukalvon kalsiumkanavista aktivoituu, kun kalsiumia on vapautunut solunsisäisistä varastoista. Kalsiumkanavien toiminta liittyy myös osmoregulaatioon. Kloridi-ioni puolestaan vaikuttaa solun proliferaatioon, differentiaatioon ja apoptoosiin. Astrosyyteissä kloridikanavat ovat tärkeitä tilavuuden säätelijöitä. Kaliumkanavien tehtävänä on ylläpitää oikeaa soluvälitilan ionikonsentraatiota sekä solukalvopotentiaalia. Tämän lisäksi ne osallistuvat muun muassa verisuonten tilavuuden säätelyyn.