Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

18.7: Gliazellen
INHALTSVERZEICHNIS

Your institution must subscribe to JoVE's JoVE Core collection to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

PROTOKOLLE

18.7: Gliazellen

Überblick

Die Gliazellen sind einer der beiden Haupttypen von Zellen im Nervensystem. Zu den Gliazellen gehören im zentralen Nervensystem Astrozyten, Oligodendrozyten, Mikroglia und Ependymzellen. Im peripheren Nervensystem gehören dazu Satelliten-und Schwann-Zellen. Diese Zellen kommunizieren nicht wie die Neuronen über elektrische Signale, tragen aber praktisch zu jedem anderen Aspekt der Funktion des Nervensystems bei. Beim Menschen ist die Anzahl der Gliazellen ungefähr gleich der Anzahl der Neuronen im Gehirn.

Gliazellen des Zentralnervensystems

Die Glia im Zentralnervensystem (ZNS) umfassen Astrozyten, Oligodendrozyten, Mikroglia und Ependymzellen. Astrozyten sind der am häufigsten vorkommende Typ von Gliazellen. Man findet sie in organisierten, nicht überlappenden Mustern im gesamten Gehirn, wo sie eng mit Neuronen und Kapillaren assoziieren. Astrozyten spielen zahlreiche Rollen in der Gehirnfunktion. So regulieren sie den Blutfluss und die Stoffwechselprozesse, die synaptische Ionen -und pH-Homöostase sowie die Aufrechterhaltung der Blut-Hirn-Schranke.

Eine weitere spezialisierte Gliazelle, der Oligodendrozyt, bildet die Myelinscheide, die die neuronalen Axone im ZNS umgibt. Oligodendrozyten verlängern lange zelluläre Prozesse, die sich mehrfach um die Axone wickeln, um diese Hülle zu bilden. Die Myelinscheide ist für die korrekte Leitung der neuronalen Signale erforderlich und erhöht die Geschwindigkeit, mit der sich diese Botschaften bewegen enorm.

Mikroglia sind der kleinste Gliazelltyp und auf die Phagozytose sowohl von Krankheitserregern als auch von Trümmern spezialisiert. Sie sind auch als Makrophagen des ZNS bekannt. Sie schützen das ZNS vor Infektionserregern und Toxinen und beschneiden Synapsen während der Entwicklung. Obwohl Mikroglia als Gliazellen betrachtet werden, haben sie im Vergleich zu anderen Gliazelltypen einen einzigartigen und separaten Ursprung. Astrozyten und Oligodendrozyten werden von radialen Gliazellen produziert, während Mikroglia aus dem Dottersack stammen und bereits früh in der Embryonalentwicklung in den Embryo wandern.

Zuletzt gibt es noch Ependymzellen, welche würfelförmige Zellen mit zilienähnlichen Ausstülpungen sind. Sie kleiden die Ventrikel aus und prodzieren dort Rückenmarksflüssigkeit (Liquor) . Die Ependymzellen bilden eine Barriere zwischen Gehirn und Liquor und filtern potentiell schädliche Substanzen heraus. Wie Astrozyten und Oligodendrozyten stammen Ependymzellen aus radialen Gliazellen, die sich in der Nähe der Seitenventrikel befinden.

Gliazellen des peripheren Nervensystems

Im peripheren Nervensystem (PNS) gibt es ähnliche, aber unterschiedliche Typen von Gliazellen. Beispielsweise werden Funktionen, die von Astrozyten des ZNS ausgeführt werden, im PNS hauptsächlich von Satellitenzellen ausgeführt. Das sind Gliazellen, die den Nervenkörpern, mit denen sie assoziiert sind, Struktur, Polsterung und Nährstoffe zur Verfügung stellen. Eine weitere Gliazelle des PNS, ist die Schwannzelle. Sie funktioniert wie die Oligodendrozyten des ZNS, indem sie eine Myelinhülle um die neuronalen Axone bildet. Wie die Myelinisierung im ZNS sorgt die Axon-Myelinisierung des PNS für die notwendige Isolierung und Leitfähigkeit zur korrekten Übertragung der elektrischen Signale.

Wichtigkeit der Glia für Gesundheit und Krankheit

Gliazellen sind kritische Protektoren und Regulatoren des Nervensystems. Sie halten nicht nur die homöostatischen Bedingungen aufrecht und tragen zur Routinefunktion des Gehirns bei, sondern reagieren auch auf Verletzungen, Infektionen und Krankheiten des Nervensystems. Darüber hinaus erfüllen die Gliazellen während der embryonalen Entwicklung des Nervensystems kritische Funktionen. Diese Zellen tragen sogar zur Entfernung unnötiger neuronaler Verbindungen bei, ein Prozess, der synaptisches Beschneiden genannt wird. Aufgrund der Bedeutung von Gliazellen für zahlreiche Aspekte der Gehirnfunktion können Defekte in einer oder mehreren Gliazellpopulationen zu schweren und schwächenden neurologischen Erkrankungen führen. Dazu gehören Entwicklungsstörungen, Alzheimer, Parkinson, Multiple Sklerose und viele andere.

In der Entwicklung bieten Gliazellen ein Gerüst für Neuronen, um ihre Axone richtig weiterwandern und auswachsen zu lassen. Später im Leben können Traumata oder neurodegenerative Erkrankungen zum Verlust von nicht regenerierbaren neuronalen Verbindungen führen, was eine Funktionsstörung oder Lähmungen zur Folge hat.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter