Guinguette Marais Poitevin

Während Gliazellen oft als die Nebenrolle des Nervensystems angesehen werden, übersteigt die Anzahl der Gliazellen im Gehirn die Anzahl der Neuronen um das Zehnfache. Ohne die lebenswichtigen Aufgaben, die von diesen Gliazellen erfüllt werden, könnten die Neuronen nicht funktionieren. Gliazellen leiten die sich entwickelnden Neuronen an ihren Bestimmungsort, puffern Ionen und Chemikalien ab, die sonst den Neuronen schaden würden, und bilden Myelinscheiden um die Axone. Wissenschaftler haben kürzlich entdeckt, dass sie auch eine Rolle bei der Reaktion auf Nervenaktivität und der Modulation der Kommunikation zwischen Nervenzellen spielen. Wenn Gliazellen nicht richtig funktionieren, kann das katastrophale Folgen haben – die meisten Hirntumore werden durch Mutationen in Gliazellen verursacht.

Typen von Gliazellen

Es gibt mehrere verschiedene Arten von Gliazellen mit unterschiedlichen Funktionen, von denen zwei in Abbildung 1 dargestellt sind.

Abbildung 1. Gliazellen unterstützen Neuronen und halten deren Umgebung aufrecht. Zu den Gliazellen des (a) zentralen Nervensystems gehören Oligodendrozyten, Astrozyten, Ependymzellen und Mikrogliazellen. Oligodendrozyten bilden die Myelinscheide um die Axone. Astrozyten versorgen die Neuronen mit Nährstoffen, erhalten ihre extrazelluläre Umgebung und bieten strukturelle Unterstützung. Mikroglia fangen Krankheitserreger und tote Zellen ab. Ependymale Zellen produzieren Liquor, der die Neuronen abpolstert. Zu den Gliazellen des (b) peripheren Nervensystems gehören Schwann-Zellen, die die Myelinscheide bilden, und Satellitenzellen, die die Neuronen mit Nährstoffen versorgen und sie strukturell unterstützen.

Astrozyten, die in Abbildung 2a dargestellt sind, stehen sowohl mit Kapillaren als auch mit Neuronen im ZNS in Kontakt. Sie versorgen die Neuronen mit Nährstoffen und anderen Substanzen, regulieren die Konzentrationen von Ionen und Chemikalien in der extrazellulären Flüssigkeit und bieten strukturelle Unterstützung für Synapsen. Astrozyten bilden auch die Blut-Hirn-Schranke – eine Struktur, die das Eindringen von toxischen Substanzen in das Gehirn verhindert. Insbesondere Astrozyten haben in Experimenten zur Kalzium-Bildgebung gezeigt, dass sie als Reaktion auf Nervenaktivität aktiv werden, Kalziumwellen zwischen Astrozyten übertragen und die Aktivität der umliegenden Synapsen modulieren.

Satellitenglia liefern Nährstoffe und strukturelle Unterstützung für Neuronen im PNS. Mikroglia fangen abgestorbene Zellen auf und bauen sie ab und schützen das Gehirn vor eindringenden Mikroorganismen. Oligodendrozyten, dargestellt in Abbildung 2b, bilden Myelinscheiden um Axone im ZNS. Ein Axon kann von mehreren Oligodendrozyten myelinisiert werden, und ein Oligodendrozyt kann mehrere Neuronen mit Myelin versorgen. Dies ist ein Unterschied zum PNS, wo eine einzelne Schwann-Zelle nur ein Axon mit Myelin versorgt, da die gesamte Schwann-Zelle das Axon umgibt. Radiale Glia dienen als Gerüst für sich entwickelnde Neuronen, während sie zu ihren Endzielen wandern. Ependymale Zellen kleiden die mit Flüssigkeit gefüllten Ventrikel des Gehirns und den Zentralkanal des Rückenmarks aus. Sie sind an der Produktion von Liquor beteiligt, der als Polster für das Gehirn dient, die Flüssigkeit zwischen Rückenmark und Gehirn transportiert und ein Bestandteil des Plexus choroideus ist.

Abbildung 2. (a) Astrozyten und (b) Oligodendrozyten sind Gliazellen des zentralen Nervensystems. (credit a: Modifikation der Arbeit von Uniformed Services University; credit b: Modifikation der Arbeit von Jurjen Broeke; scale-bar Daten von Matt Russell)

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