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Lexikon der Neurowissenschaft: Astrocyten

Astrocyten [von griech. astron = Sternbild, kytos = Hohlraum], Astroglia, Makroglia, Gliazellen von sternförmiger Gestalt, Spinnenzellen, Sternzellen, Astrozyten, E astrocytes, neben den Oligodendrocyten und den Schwann-Zellen die dritte und häufigste Klasse von Gliazellen im Nervensystem der Wirbeltiere. Man findet sie im gesamten Zentralnervensystem, wo sie 20-50% des Volumens ausfüllen. Bis auf die synaptischen Kontaktstellen (Synapsen) sind Nervenzellen nahezu vollständig von Astrocytenfortsätzen bedeckt. Astrocyten bilden sich während der Entwicklung des Nervensystems aus den Radialgliazellen. Sie besitzen ein unregelmäßiges, sternenförmiges Aussehen, was zur Namensgebung beigetragen hat. Man kennt 2 Hauptklassen: die protoplasmatischen und die fibrillären Astrocyten. Erstere enthalten weniger intermediäre Filamente und befinden sich hauptsächlich in der grauen Substanz. Letztere enthalten mehr Filamente (GFAP) und sind in der weißen Substanz angereichert. Beide Typen stellen ausgedehnte, als Endfüßchen bezeichnete Kontakte zu Nervenzellen und Kapillaren her, die bestimmte Aufgaben erfüllen ( siehe Abb. ). Zum einen bilden sie aufgrund ihrer hohen Dichte auf Kapillaren bei niederen Tieren die eigentliche Blut-Hirn-Schranke. Bei höheren Tieren tragen sie zur Blut-Hirn-Schranke bei, indem sie die Bildung und Aufrechterhaltung der tight junctions zwischen den Endothelzellen der Kapillaren induzieren. Zum anderen bilden die Endfüßchen auf der Pia mater und dem Ependym eine dünne Isolationsschicht (Glia limitans), die Gehirn und Rückenmark nach außen abschließt. Aufgrund der räumlich äußerst engen Beziehung zwischen Nervenzellen und Astrocyten ergeben sich weitere Funktionen. Astrocyten können von Nervenzellen freigesetzte Neurotransmitter mit hoher Affinität aufnehmen. So wird z.B. Glutamat (Glutaminsäure) hauptsächlich von Astrocyten aus dem synaptischen Spalt entfernt. Auch das während der Transmitterfreisetzung frei werdende Kalium wird von ihnen aufgenommen, was benachbarte Nervenzellen vor übermäßiger Depolarisation schützt. Da Astrocyten untereinander über cytoplasmatische Brücken (gap junctions) verbunden sind und so ein riesiges Syncytium bilden, wird das aufgenommene Kalium wegen des großen Zellvolumens schnell abgepuffert. Weil Astrocyten sowohl zu Kapillaren als auch zu Nervenzellen Kontakte besitzen und in der Lage sind, neurotrophe Faktoren freizusetzen, erfüllen sie auch eine neurotrophische Funktion, möglicherweise auch während regenerativer Vorgänge (Regeneration). Astrocyten sondern wesentliche Bestandteile der Extrazellulärmatrix (Laminin, Fibronectin) und Zelladhäsionsmoleküle wie NCAM ab, womit sie sowohl die Nervenzellwanderung als auch die axon guidance beeinflussen. Des weiteren dienen Astrocyten zusammen mit Mikrogliazellen der Entgiftung des Zentralnervensystems, indem sie Metalle, bioaktive Substanzen oder Zelltrümmer entsorgen. Unter bestimmten pathologischen Umständen können Astrocyten hypertroph werden (Astrogliose).

T.L.

Gliazellen



Astrocyten

Astroglia aus dem Großhirn. Die Zellkörper der Astrocyten sind dunkel gefärbt, ihre Fortsätze bilden mit ihren Endfüßchen (Pfeile) einen dichten Wandbelag auf Blutkapillaren (Stern).

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