La protéine acide fibrillaire gliale (GFAP) est une protéine majeure du SNC qui se présente sur le SDS-PAGE sous la forme d'une protéine d'environ 50 kDa, généralement associée à des bandes d'un poids moléculaire un peu plus faible qui sont des transcrits alternatifs du gène unique ou des fragments protéolytiques in vivo. La GFAP est fortement et spécifiquement exprimée dans les astrocytes et certaines autres cellules gliales du système nerveux central, dans les cellules satellites des ganglions périphériques, dans les cellules de Schwann non myélinisantes des nerfs périphériques et constitue également un marqueur utile des cellules souches neurales. Les astrocytes réagissent à de nombreux dommages et états pathologiques, ce qui entraîne une "astrogliose" ou la présence d'une "réponse gliale". Les anticorps anti-GFAP sont largement utilisés pour étudier les astrocytes réactifs qui font partie de cette réponse, car ces cellules se colorent beaucoup plus fortement avec les anticorps anti-GFAP que les astrocytes normaux. La GFAP constitue également un composant majeur de ce que l'on appelle la cicatrice gliale, une structure riche en astrocytes qui fait apparemment partie de la barrière à la régénération des fibres nerveuses à la suite de lésions dans le système nerveux central. Les cellules souches neurales expriment souvent fortement la GFAP, mais nombre d'entre elles perdent cette expression si elles se transforment en neurones ou en oligodendrocytes. Enfin, il a été récemment démontré que la maladie d'Alexander est causée par des mutations ponctuelles dans la région codant pour la protéine du gène GFAP. Toutes les formes de la maladie d'Alexander se caractérisent par la présence de fibres de Rosenthal, qui sont des inclusions cytoplasmiques contenant de la GFAP et que l'on trouve dans les astrocytes.
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