Gliazelle

Gliazellen sind ein Sammelbegriff für strukturell und funktionell von den Neuronen abgrenzbarer Zellen im Nervengewebe.

Der Entdecker der Gliazellen, Rudolf Virchow, vermutete Mitte 19. Jahrhundert Stütz- und Haltefunktion und gab den Zellen deshalb den Namen Gliazellen, abgeleitet aus dem griechischen Wort für „Leim“. Mittels unterschiedlicher Silberimprägnationen durch Santiago Ramón y Cajal, Del Rio-Hortega und Camillo Golgi konnten sie Ende des 19. Jahrhunderts weiter klassifiziert werden. Nach bisheriger Erkenntnis bilden die Gliazellen ein Stützgerüst für die Nervenzellen, sorgen für die gegenseitige elektrische Isolation der Nervenzellen. Zudem sind sie maßgeblich am Stoff- und Flüssigkeitstransport sowie an der Aufrechterhaltung der Homöostase im Gehirn beteiligt. Seit kurzem weiß man, daß sie auch direkt am Prozess der Informationsverarbeitung, -speicherung und -weiterleitung im Nervensystem beteiligt sind.

Im menschlichen Gehirn gibt es ca. 10 bis 50mal mehr Gliazellen als Neuronen.

Gliazelltypen

Es werden vier verschiedene Arten unterschieden:

Astroglia
Oligodendroglia (Oligodendrozyten)
Radialglia
Mikroglia

Darüber hinaus werden den Gliazellen weitere Zellen zugerechnet:

Schwannsche Zellen
Ependym
Satellitenzellen
Stützstellen des Sinnesepithels
Teloglia der motorischen Endplatte
Mantelzellen (Glia der Perikaryen in Spinalganglien)

Astroglia, Astrozyten

Die Astroglia oder Astrozyten bilden die Mehrheit der Gliazellen im zentralen Nervensystem von Säugetieren. Es sind sternförmig verzweigte Zellen, deren Fortsätze Grenzmembranen zur Gehirnoberfläche (bzw. Pia mater) und zu den Blutgefäßen bilden.

Es sind zwei Typen von Astrozyten bekannt:

Faserglia (Astrocytus fibrosus - auch: Langstrahler), fibrillenreich, vor allem in der Weißen Substanz. Im Elektronenmikroskop durch zahlreiche Mikrotubuli und intrazelluläre Faserstrukturen charakterisiert
Protoplasmatische Glia (Astrocytus protoplasmaticus - auch: Kurzstrahler) vor allem in der Grauen Substanz

Astrozyten sind maßgeblich an der Flüssigkeitsregulation im Gehirn beteiligt und sorgen für die Aufrechterhaltung des Kalium-Haushaltes. Die während der Erregungsleitung in Nervenzellen frei werdenden Kalium-Ionen werden vor allem durch eine hohe Kalium-Leitfähigkeit und zum Teil auch durch K⁺ und Cl^- Kotransporter in die Gliazellen aufgenommen. Damit regulieren sie auch den extrazellulären pH-Haushalt im Gehirn.

Astrozyten nehmen an der Informationsverarbeitung am Gehirn teil. Sie enthalten in Vesikeln Glutamat, das bei seiner exocytotischen Freisetzung benachbarte Neurone aktiviert.

Astrozyten bilden nach Durchtrennung der Axone von Nervenzellen "Glianarben", die maßgeblich daran beteiligt sind, das neuerliche Auswachsen der Axone zu verhindern. Dies stellt ein zentrales Problem für Patienten mit Querschnittlähmung dar.

In Astrozyten kommt als Marker das Intermediärfilament GFAP (Glial fibrillary acidic protein, "Saures Gliafaserprotein") vor, welches somit zum Nachweis von zentralnervösem Gewebe z.B. in Fleischprodukten verwendet werden kann, was insbesondere in Hinblick auf BSE an Bedeutung gewonnen hat. Die Bildung des Proteins wird durch krankhafte Veränderungen im Hirngewebe verstärkt.

Oligodendroglia

Oligodendroglia oder Oligodendrozyten bilden die elektrische Isolation der Axone der Nervenzellen im Gehirn. Sie entsprechen damit den Schwannschen Zellen in peripheren Nerven. Allerdings nehmen sie deutlich weniger Raum ein und verbrauchen vergleichsweise weniger Energie, denn ein Oligodendrozyt kann Axonabschnitte mehrerer Nervenzellen umwickeln, während eine myelinbildende Schwannsche Zelle immer nur ein neuronales Axon umwickelt. Die Evolution von Oligodendrozyten wird als Voraussetzung der Großhirnentwicklung bei Chordatieren angesehen.

Radialglia

Eine spezielle Form von Astrozyten, deren Hauptausläufer z.B. die Molekularschicht in etwa parallel durchziehen und in Endfüßen an der Pia mater enden. Wichtige Rolle als Leitstrukturen in der frühen Hirnentwicklung von Vertebraten (Wirbeltieren), im ausgereiften (Säuger-)Gehirn nur noch im Kleinhirn (Bergmannglia) und in der Retina (Müllerglia) vorhanden.

Mikroglia

Mikrogliazellen, auch als Hortega-Zellen oder Mesoglia bezeichnet, wandern aus dem Mesenchym über Blutgefäße in das Gehirn ein. Sie entstehen im Gegensatz zu allen anderen Gliazellen aus Vorläuferzellen des blutbildenden Systems und haben im zentralen Nervensystem eine ähnliche Funktion wie Makrophagen in anderen Geweben, da sie Zellreste abgestorbener Nervenzellen und Oligodendrozyten durch Phagozytose beseitigen. Eine Voraussetzung für diese Funktion ist jedoch eine spezielle molekulare Aktivierung, wie sie zum Beispiel nach Schädeltraumata oder bei Erkrankungen wie multipler Sklerose oder erblichen Leukodystrophien beobachtet wird.

Ependym

Ependymzellen bilden die einschichtige Auskleidung des Hohlraumsystems (Ventrikel) im ZNS. Sie tragen an der apikalen Zelloberfläche Kinocilien.

Erkrankungen

durch Störung der Entwässerungsfunktion der Astrozyten oder Schädigung der Blut-Hirn-Schranke kann ein Hirnödem entstehen
Tumore: Gliome wie Astrozytom, Oligodendrogliom, Glioblastom

Weblinks

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