Zelltypen des NervensystemsZelltypen des Nervensystems

Vortrag #1 im Vortrag #1 im Seminar „Kommunikation im NS“Seminar „Kommunikation im NS“

IndexIndex

1. Grundlagen1. Grundlagen

2. Neurons and 2. Neurons and GliaGlia

3. Klassen3. Klassen

Wir schreiben das Jahr 1800… Wir schreiben das Jahr 1800…

Hirngewebe ungefärbt (stark vergrößert)(!)

TheThe NisslNissl StainStain

TheThe GolgiGolgi StainStain

Alpha-actinin stained

Stained withantibodiesagainstMAP2 (blue) and synapsin(red)

Neuron vs. Neuron vs. GliaGlia

„„Neuron“ / „Neuron“ / „GliaGlia“ = “ = breitebreite KategorienKategorien

Beinhalten viele unterschiedliche Zellgruppen Beinhalten viele unterschiedliche Zellgruppen verschiedenster Struktur/Chemie/Funktionverschiedenster Struktur/Chemie/Funktion

Neuron vs. Neuron vs. GliaGlia

Anzahl Neurone/Gliazellen

(x1011)

1

10

NeuroneGliazellen

Neuron Neuron -- SteckbriefSteckbrief

SomaSoma-- 20µm Durchmesser20µm Durchmesser-- CytosolCytosol/Organellen//Organellen/

KernKernDendriten/Dendriten/AxonAxon-- ErregungsErregungs

--aufnahme/aufnahme/--weiterleitungweiterleitung

-- StoffstransportStoffstransport

Neuron Neuron -- SteckbriefSteckbrief

KernKern-- 55--10µm Durchmesser10µm Durchmesser-- Poren 0.1µmPoren 0.1µm-- DNADNA-- TranskriptionTranskription

Neuron Neuron -- SteckbriefSteckbrief

OrganellenOrganellen-- roughrough//smoothsmooth ERER-- RibosomenRibosomen

TranslationTranslation der vielender vielenwichtigen Membranwichtigen Membran--proteineproteine/Ionenkanäle/Ionenkanäle

Neuron Neuron -- SteckbriefSteckbrief

OrganellenOrganellen-- roughrough//smoothsmooth ERER-- RibosomenRibosomen-- GolgiGolgi-- MitochondrienMitochondrien-- CytoskelettCytoskelett

Neuron Neuron -- SteckbriefSteckbrief

FUNKTIONENFUNKTIONEN

ErzeugungErzeugungWeiterleitung Weiterleitung Verarbeitung Verarbeitung von Erregung von Erregung (elektrisch/chemisch)(elektrisch/chemisch)

Neuron Neuron -- SteckbriefSteckbrief

FUNKTIONENFUNKTIONEN

ErzeugungErzeugungWeiterleitung Weiterleitung Verarbeitung Verarbeitung von Erregung von Erregung (elektrisch/chemisch)(elektrisch/chemisch)

GliaGlia -- SteckbriefSteckbrief

StützfunktionStützfunktionIsolatorIsolator„to „to supportsupport and and nourishnourish““GliaGlia = = griechgriech. „. „glueglue““Viele offene FragenViele offene Fragen„schlafender Riese“„schlafender Riese“

Überblick : ZelltypenÜberblick : Zelltypen

Multipolare Zellen*Multipolare Zellen*AmphizytenAmphizytenBipolare Bipolare --Schwann‘scheSchwann‘sche ZellenZellenPNSPNSUnipolare Unipolare --MikrogliaMikrogliaKörnerzellenKörnerzellenOligodendrozytenOligodendrozytenKorbzellenKorbzellenAstrozytenAstrozytenPurkinjezellenPurkinjezellenEpendymzellenEpendymzellenZNSZNSPyramidenzellenPyramidenzellen

GliaGliaNeuronNeuron

KlasseneinteilungenKlasseneinteilungen

Große Neurone (Große Neurone (Makroneurone≡GolgiMakroneurone≡Golgi--TypTyp I):I):-- große Pyramidenzellengroße Pyramidenzellen-- PurkinjePurkinje--ZellenZellen

Auch : ProjektionsneuroneAuch : Projektionsneurone

PurkinjezellenPurkinjezellen

PyramidenzellenPyramidenzellen

PyramidenzellenPyramidenzellen

Klasseneinteilung IIKlasseneinteilung II

GolgiGolgi--TypTyp II (II (locallocal circuitcircuit neuronsneurons):):-- KorbzellenKorbzellen-- SternzellenSternzellen-- KörnerzellenKörnerzellen

Klasseneinteilung IIIKlasseneinteilung III

„„spinyspiny“ / „“ / „aspinousaspinous““pyramidpyramid--shapedshaped / / starstar--shapedshapedprimaryprimary sensorysensory neuronsneurons, , interneuronsinterneurons, , motoneuronsmotoneuronsNeuere Klassifizierung nach Art des benutzten Neuere Klassifizierung nach Art des benutzten NeurotransmittersNeurotransmitters

Glia:AstrozytenGlia:Astrozyten

AstrocytenAstrocyten bilden ein bilden ein funktionelles funktionelles SyncytiumSyncytium; ; Fortsätze durch Fortsätze durch gapgapjunctionsjunctions gekoppelt gekoppelt AstrocytenAstrocyten--FortsätzeFortsätzefüllen alle füllen alle ToträumeToträume aus; aus; zellulärer Extrazellularzellulärer Extrazellular--RaumRaum

Glia:AstrozytenGlia:Astrozyten

induzieren Bildung der Blutinduzieren Bildung der Blut--HirnHirn--Schranke: Verschluss Schranke: Verschluss der Interzellularräume der Interzellularräume zwischen zwischen EndothelzellenEndothelzellendurch „durch „tighttight junctionsjunctions““HomöostaseHomöostase des des neuralenneuralenUmfelds: Aufnahme von K+; Umfelds: Aufnahme von K+; Aufnahme und Abbau von Aufnahme und Abbau von NeurotransmitternNeurotransmittern (MAO) ; (MAO) ; Freisetzung von Freisetzung von NeurotransmitternNeurotransmittern (?) (?)

Glia:AstrozytenGlia:Astrozyten

funktionelle Isolierung funktionelle Isolierung synaptischersynaptischer Komplexe Komplexe „Ammenzellen“ für „Ammenzellen“ für Nervenzellen: Sekretion Nervenzellen: Sekretion von Wachstumsfaktoren von Wachstumsfaktoren

Differenzierung von Differenzierung von Neuronen Neuronen

OligodendrocytenOligodendrocyten

OligodendrocytenOligodendrocyten : ZNS: ZNSUmgeben Umgeben neuraleneuraleFortsätzeFortsätze„Mantelzellen“„Mantelzellen“Ummantelt mehrere Ummantelt mehrere AxoneAxoneEinwärtsEinwärts--gleichgerichtetegleichgerichteteK+KanäleK+Kanäle

OligodendrocytenOligodendrocyten

Pathologisch : Pathologisch : -- auch auch Na+KanäleNa+Kanäle und und APsAPs! !

SchwannSchwann--ZellenZellen

SchwannSchwann : PNS: PNSMyelinisierungMyelinisierung der der AxoneAxoneEin Ein AxonAxon –– mehrere mehrere SchwannSchwann--ZellenZellenBildet mehrere SchichtenBildet mehrere SchichtenErhöht Kapazität, Erhöht Kapazität, Leitungsgeschwindigkeit,Leitungsgeschwindigkeit,LängskonstanteLängskonstante und und LebensdauerLebensdauer

MikrogliaMikroglia

55--10% der 10% der GliazellenGliazellen in in der der weissenweissen Substanz; bis Substanz; bis zu 18% der zu 18% der GliazellenGliazellen in in der grauen der grauen SubstSubst..Sehr variable Sehr variable Morphologie; Kontakt Morphologie; Kontakt mit Neuronen, mit Neuronen, AstrocytenAstrocyten und und OligodendrocytenOligodendrocyten, aber , aber nicht untereinander nicht untereinander

MikrogliaMikroglia

Produktion von Produktion von WachstumsfaktorenWachstumsfaktorenMHCII integriert! MHCII integriert! PhagozytosePhagozytose!!

immunkompetentimmunkompetentEmbryogenese: Embryogenese: Entfernung Entfernung üüberzberzäähliger Neurone hliger Neurone nach nach ApoptoseApoptose

ExerptExerpt

Wichtig : FärbemethodenWichtig : FärbemethodenSehr variable Ausprägungen von NeuronenSehr variable Ausprägungen von Neuronen

unterschiedliche Funktionunterschiedliche FunktionGliazellenGliazellen wichtige gleichberechtigte Partner!wichtige gleichberechtigte Partner!Viele Viele vieleviele Fragen noch offenFragen noch offen