Astrozyten

Videoempfehlung: Zell- und Gewebearten [14:29]

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Astrozyten sind die größten und am häufigsten vorkommenden Arten von Stützzellen (Gliazellen) im zentralen Nervensystem (ZNS). Zusammen mit den Oligodendrozyten bilden sie eine Gruppe von Gliazellen, die Makroglia genannt werden und ihren Ursprung in der Neuralplatte haben. In Bezug auf ihre Struktur und Funktion sind Astrozyten die komplexesten und vielfältigsten Gliazellen des ZNS.

Es gibt drei morphologische Haupttypen von Astrozyten:

• Protoplasmatische Astrozyten
• Fibrilläre Astrozyten
• Plasmatofibrilläre Astrozyten

Protoplasmatische Astrozyten haben aufgrund ihrer vielen verschlungenen strahlenförmigen Fortsätze ein sternförmiges Aussehen, werden auch als Kurzstrahler bezeichnet und sind hauptsächlich in der grauen Substanz zu finden.

Fibrilläre Astrozyten hingegen haben weniger verschlungene, aber längere Fortsätze, werden aufgrund dessen auch Langstrahler genannt und sind hauptsächlich in der weißen Substanz zu finden.

Plasmatofibrilläre Astrozyten befinden sich zwischen den beiden anderen Typen. Sie liegen somit topografisch zwischen weißer und grauer Substanz und haben eine Zwischenform.

Astrozyten unterscheiden sich von anderen Gliazellen vor allem durch ihre strahlenförmigen Fortsätze, ihre intrazelluläre Organisation und zytoplasmatische Projektionen. Histologisch werden Astrozyten durch Färbung des in ihnen enthaltenen Proteins GFAP (Glial Fibrillary Acidic Protein, Gliafilament-Protein) erkannt.

Die zytoplasmatischen Fortsätze der Astrozyten haben eine weitreichende Verzweigung. Dadurch kann sich ein einziger Astrozyt um mehrere Nervenzellkörper wickeln und Verbindungen mit über einer Millionen Synapsen herstellen, was die Komplexität der Struktur und Funktion von Astrozyten verdeutlicht.

Astrozyten bilden ein großes Netz von Gliazellen, die über Gap Junctions miteinander kommunizieren und so eine koordinierte Ausführung ihrer Aktivitäten in verschiedenen Regionen des ZNS gewährleisten. Astrozyten erfüllen mehrere wichtige Funktionen, darunter:

• Sie tragen zur Bildung und Aufrechterhaltung der Integrität der Blut-Hirn-Schranke bei.
• Bildung der Membrana limitans gliae superficialis, einer weitgehend undurchlässigen Barriere zwischen der ZNS-Oberfläche und der Pia mater (innerste Hirnhautschicht), die von Fortsätzen der Astrozyten gebildet wird.
• Unterstützung des Stoffwechsels der Neuronen durch Regulierung des Austauschs verschiedener Ionen und Moleküle im Blut und Gewebe.
• Bereitstellung von struktureller Unterstützung und Plastizität für das Nervengewebe im ZNS durch ihr Zytoskelettnetz.
• Ersatz geschädigter Nervenzellen durch den Prozess der Astrozytose, der die Vermehrung von Astrozyten beinhaltet, um den von abgestorbenen Neuronen hinterlassenen Platz zu besetzen.
• Neuronale Entwicklung des fetalen Gehirns durch die Freisetzung von Chemikalien, die Verbindungen zwischen Neuronen herstellen und verwalten.
• Kontrolle des Durchmessers der Gefäße durch die von ihnen gebildete Membrana limitans gliae perivascularis, mit denen sie in Kontakt kommen, durch die Freisetzung vasoaktiver Substanzen, die zu einer Erweiterung oder Verengung führen.