Sternzellen - Was versteht man darunter?
Jeder kennt den Nachthimmel. Sie können jederzeit nach oben schauen und zahlreiche funkelnde Lichter sehen, vielleicht sogar ein paar Sternbilder erkennen. Vor dem Aufkommen von Teleskopen wurden Sterne nur als Punkte am Himmel gesehen und erst in den letzten Jahrhunderten erkannte die Menschheit, dass der Nachthimmel ein größerer, tieferer und komplexerer Raum ist, als wir es uns jemals hätten vorstellen können. Astrozyten, was wörtlich die "sternförmigen Zellen" bedeutet, folgen der gleichen Analogie.
Wissenschaftler wussten, dass Gliazellen für das neuronale Wachstum und Überleben wichtig waren, und Astrozyten, die zahlreichsten und vielfältigsten Gliazellen im Gehirn, scheinen keine große Rolle zu spielen. Neue Entdeckungen haben Astrozyten jedoch ins Rampenlicht der Neurowissenschaften gerückt.
Astrozyten sind nicht so elektrisch aktiv wie Neuronen. Es wurde daher lange angenommen, dass sie keine aktive Rolle in der neuronalen Kommunikation spielen. Aber in letzter Zeit wurden Astrozyten als ein entscheidender Akteur im ZNS erkannt. Astrozyten Prozesse kontaktieren viele Synapsen, die sie in die Lage versetzen, mit Neuronen zu interagieren und spielen eine aktive Rolle bei der Modifizierung der synaptischen Funktion, indem sie die Neurotransmitter im synaptischen Spalt regulieren.
Es wurde auch gezeigt, dass Astrozyten kommunizieren, nicht durch Elektrizität und Spannung, sondern durch Signalisierung über Kalziumspiegel. Der Effekt ist eher subtil. Durch die Veränderung der Kalziumkonzentrationen um eine Zelle herum können die Astrozyten die neuronale Aktivität beeinflussen, aber nicht initiieren und so die Kommunikation in neuronalen Netzwerken modulieren.
Ein einzelner Astrozyt im menschlichen Gehirn kann Verbindungen mit bis zu 100.000 Neuronen haben. Ihre Prozesse erstrecken sich auf jeden Winkel des Gehirns und des Rückenmarks. Sie spielen eine Reihe wichtiger Rollen im sich entwickelnden, gesunden und geschädigten Gehirn und erfüllen verschiedene Funktionen wie ein "Zelluläres Schweizer Messer".
Sie sind an der physischen Strukturierung des Gehirns, am zerebralen Blutfluss, an der Bildung der Blut-Hirn-Schranke sowie am Stoffwechsel und Wassertransport beteiligt.
Sie können während der Entwicklung als neurale Stammzellen wirken, die myelinierende Aktivität von Oligodendrozyten fördern und sind wie oben erwähnt für die Bildung reifer, funktioneller Synapsen im ZNS notwendig.
Darüber hinaus sind Astrozyten an der Reaktion auf eine Verletzung beteiligt. Die Reaktion der Astrozyten ist vielfältig. Durch die Schaffung einer Glia Narbe spielen sie eine positive Rolle und verhindern die Ausbreitung der Schädigung auf benachbartes Gewebe, tragen aber zur Hemmung des Auswachsens von Axonen und zur Regeneration bei. Viele Studien deuten auch darauf hin, dass reaktive Astrozyten neuroprotektiv sind, indem sie neurotrophe Moleküle freisetzen.
Ein Schlüsselspieler unserer Gehirnleistung
Mit ihrer schieren Größe und Komplexität bilden Astrozyten ein ausgeklügeltes und vernetztes Netzwerk über das gesamte Gehirn. Das menschliche Gehirn ist deutlich komplexer als das jedes anderen Tieres. Und dennoch, obwohl ihre Anzahl zugenommen hat, unterscheiden sich unsere Neuronen nicht grundlegend von denen anderer Spezies. Astrozyten hingegen werden größer, komplexer, vielfältiger und zahlreicher, wenn Arten die Evolutionskette hinaufgehen.
Zukünftige Forschungen werden die Rolle der Interaktion von Astrozyten und Neuronen bei Gesundheit und Krankheit demonstrieren.
