Die Zelle der Woche – Teil 8: Eizelle

Gestern um 11:00 Uhr war es so weit: der letzten Kurstag des Kursus‘ der mikroskopischen Anatomie war geschafft. Thema: Weibliche Geschlechtsorgane, oder wie es Kolibrikind HIER treffend ausdrückt: Mumu (allerdings ging es bei ihr im Anatomie-Testat wohl eher um die makroskopische Anatomie). 😉

Deswegen soll es heute im achten und definitiv letzten Teil der „Zelle der Woche“ auch um eine Zelle gehen, die wir gestern besprochen haben: die Eizelle.

Zu Beginn erst einmal die Frage: Was wären wir denn alle, wenn es diesen Zelltyp nicht gäbe? Einfache Antwort: Spermien, die auf ewig dazu verdammt wären, wie wild nach einer anderen Zelle mit nur 23 Chromosomen zu suchen. Ohne Eizelle, kein Leben. Bis dahin, Stoff aus Sexualkunde, Gymnasium, Mittelstufe. Sollte eigentlich jedem bekannt sein.

Im menschlichen Embryo finden sich zunächst undifferenzierte Urkeimzellen, die im Dottersack entstehen, in die s.g. Genitalleiste einwandern und sich dort mitotisch – also durch einfache Zellteilung – vermehren. Aus der Genitalleiste entwickelt sich dann die undifferenzierte Gonadenanlage, bei Männlein und Weiblein bis hierhin alles identisch. Erst jetzt entscheidet sich (aufgrund des Vorhandenseins oder eben Nicht-Vorhandenseins eines Y-Chromosoms) ob sich aus der Gonadenanlage die Hoden oder die Ovarien entwickeln. Ist kein Y-Chromosom vorhanden, fehlt auch das s.g. SRY-Gen, das die Produktion eines Proteins namens TDF (testis determining factor) bewirken würde, was wieder dazu führen würde dass sich Leydig-Zellen differenzieren und Testosteron produzieren würden, was dann bewirkt, dass aus der Gonadenanlage der Hoden wird.

Die Frau hat aber nun mal kein Y-Chromosom, weswegen dieser gesamte Signalweg wegfällt und sich aus der Gonadenanlage die Ovarien entwickeln. In den Ovarien kommt es nun zu einer DNA-Verdopplung in den Oogonien (Vorstufe der reifen Eizellen) und zum Beginn der 1. Reifeteilung der Meiose. Die so entstandene primäre Oozyte wird in der Ovarien-Rinde von Follikelepithel umgeben. Der Verbund von Oozyte und Follikelepithel wird dann als Primordialfollikel bezeichnet. Während der embryonalen Entwicklung werden mehrere Millionen solcher Primordialfollikel gebildet. Während der Fetalentwicklung gehen jedoch laufend Follikel unter, sodass sich die Anzahl bis zur Geburt auf ca. 400.000 bis 500.000 reduziert. Bis zur Pubertät bleiben die Primordialfollikel in diesem Ruhezustand (Diktyodän) und entwickeln sich nicht weiter, nur der fortschreitende Untergang von Follikeln ruht nicht, sodass bis zur Pubertät noch rund 50.000 Eizellen als Primordialfollikel vorhanden sind. Ab Beginn der Pubertät produziert die Hypophyse (Hirnanhangsdrüse) das s.g. Follikel-stimulierende Hormon (FSH), was dazu führt dass sich die Follikel nun weiter differenzieren.

Aus einem Vorrat von Primordialfollikeln entwickeln sich Primärfollikel, dann Sekundärfollikel und schließlich – wie könnte es auch anders sein – Tertiärfollikel. In diesen Tertiärfollikeln ist die Eizelle von der s.g. Zona pellucida und einem Hügel von Granulosazellen (dem früheren Follikelepithel) – dem Cumulus oophoricus umgeben. Die Granulosazellen bilden außerdem eine liquorgefüllte Hülle (Antrum) um die Eizelle, um die herum sich aus dem umgebenden Bindegewebe des Ovars die Theka-Zellen ansiedeln. Insgesamt erreicht ein solches Tertiärfollikel eine stolze Größe von immerhin 2 – 5 mm.

Lichtmikroskopische Aufnahme eines Tertiärfollikels (Eizelle im Cumulus oophoricus, umgeben vom Antrum folliculare) - Bildquelle:  anatomie.net

Lichtmikroskopische Aufnahme eines Tertiärfollikels (Eizelle im Cumulus oophoricus, umgeben vom Antrum folliculare) – Bildquelle: anatomie.net

Unter FSH-Einfluss wächst das Tertiärfollikel weiter zum sprungreifen Graaf’schen Follikel, aus dem nach einem sprunghaften Anstieg des LH-Spiegels (dem LH-Peak) die Eizelle beim Eisprung mit der umgebenden Zona pellucida und einem Teil des Cumulus oophoricus – der Corona radiata – in den Bauchraum freigesetzt wird; die 2. Reifeteilung der Meiose beginnt. Vom Bauchraum aus wird die Eizelle vom Fibrientrichter der Tuba uterina (Eileiter) aufgenommen, im Optimalfall von einem Spermium befruchtet (hier kommt dann endlich der Mann ins Spiel) und was dann kommt dauert ziemlich genau neun Monate und würde den Rahmen dieses Blog-Artikels sprengen. 😉

Wer das ganze aber gern (kindgerecht) in 25 Minuten zusammengefasst sehen möchte, dem empfehle ich Teil 2 aus der inzwischen 28 Jahre alten, deutsch-französischen Serie „Es war einmal das Leben“ (=> Link zur Folge auf Youtube). So einfach und vor allem unterhaltsam kann Embryologie sein. 😉

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Die Zelle der Woche – Teil 7: Hepatozyt

Wenn ich auf den Kalender schaue, der, während ich auf dem Sofa sitze und Fußball glotze, rund vier Meter neben mit hängt, fällt mir auf, wie schnell die Zeit doch wieder vergangen ist. Ein Blick in den Zeitplan für das Semester, der ganz hinten im immerhin stolze 130 Seiten starken Arbeitsbuch des Histo-Kurses abgedruckt ist, bestätigt das Gefühl, dass sich schon seit ein paar Tagen im Hörsaal breit macht: das Semester geht schon wieder stark dem Ende entgegen. Heute stand die vorletzte Physiologie-Vorlesung auf dem Stundenplan, am Freitag die letzte Histo-Vorlesung, nächsten Montag der letzte Histo-Kurstag. Deshalb ist die heutige Zelle der Woche auch die vorletzte. Heute, im Teil 7, geht es um den Hepatozyten.

Dieser Zelltyp trägt mal wieder das Organs, in dem er sich befindet, in seinem Namen. (Euch wird aufgefallen sein, dass Zellen relativ häufig nach dem Organ benannt werden, in dem man sie findet, oder natürlich nach dem schlauen Menschen, der sie entdeckt hat). Hepar, griechisch für Leber! Also, liebe Hobby-Alkoholiker, aufgepasst: es geht um das größte Entgiftungsorgan des Menschen, das laut Dr. med. Eckart von Hirschhausen ja bekanntlich mit seinen Aufgaben wächst.

Histologischer Schnitt durch ein Zentralvenenläppchen (1: Zentralvene, 2: Leberzellbälkchen, 3: Lebersinusoid) - Bildquelle: anatomie.net

Histologischer Schnitt durch ein Zentralvenenläppchen (1: Zentralvene, 2: Leberzellbälkchen, 3: Lebersinusoid) – Bildquelle: anatomie.net

Funktionelle Organisationseinheit der makroskopisch in vier Lappen gegliederten Leber ist das 1 – 2 mm große, s.g. Zentralvenenläppchen. Im Zentrum dieser polygonalen Läppchen befindet sich die Zentralvene (daher der Name). Das Läppchen selbst besteht zum einen Teil aus den Leberzellbälkchen, Verbänden von Hepatozyten, die von blutgefüllten Gefäßen (den s.g. Lebersinusoiden) begrenzen werden. Zwischen den Zentralvenenläppchen befinden sich die bindegewebigen Portalfelder mit der Glisson’schen Trias: einer Vene, einer Arterie und einem Gallengang. Von den Portalfeldern aus fließt das Blut aus dem venösen und dem arteriellen Gefäß der Trias gemischt durch die Lebersinusoide in Richtung Zentralvene. Dabei fließt es am basolateralen Blutpol der Hepatozyten vorbei. Dabei wird das vorbeifließende Blut von den Hepatozyten über verschiedenste Umwandlungsreaktionen (wie dem Harnstoffzyklus) entgiftet, bevor es dann über die Zentralvenen und die Venae hepaticae in die untere Hohlvene und von dort aus wieder in Richtung Rechtsherz fließt.

Gleichzeitig synthetisieren die Hepatozyten die Gallensäure. Diese geben sie am apikalen Galle-Pol über kleinste Gallengänge (Canaliculi biliferi), die sie selbst mit benachbarten Hepatozyten bilden, ab. Die Gallensäure fließt dann entgegen der Flussrichtung des Blutes in die Läppchenperipherie zu den Portalfeldern, wo sich die Gallenflüssigkeit in den Gallengang der Glisson’schen Trias (Ductus interlobularis biliferus). Diese Gallengänge münden dann in den Ductus hepaticus dexter et sinister, die sich zum Ductus hepaticus communis vereinigen. Über diesen verlässt die Gallenflüssigkeit die Leber durch die Leberpforte, fließt weiter im Ductus choledochus und wird über die Papilla duodeni major in das Duodenum – den Zwölffingerdarm – abgegeben, wo sie zur Fettverdauung benötigt wird. Schließt der Musculus sphincter oddi die Papille, staut sich die Gallenflüssigkeit zurück und fließt über den Ductus cysticus in die Gallenblase. Heißt also, dass die Gallenblase einzig und allein der Speicherung überschüssiger Gallenflüssigkeit dient und nicht etwa der Produktion der Gallenflüssigkeit.

So, alle Klarheiten beseitigt? 😉

– Fortsetzung folgt (aber nur noch einmal)

Die Zelle der Woche – Teil 6: Pneumozyt

Zurzeit beansprucht die Uni ca. 95 % meines Tages. Gestern war wieder einmal Montag. Montag heißt immer von 8:00 Uhr bis 20:00 Uhr Uni. Wenigstens ist gestern der Histo-Kurs ausgefallen, sodass ich zwei Freistunden hatte … die ich allerdings mit Physiologie- und Histo-Nacharbeiten verbracht habe. 12 Stunden Uni ohne Mittagspause – das schlaucht schon ziemlich. Aber allgemein mache ich eigentlich derzeit nicht sehr viel mehr als für die Uni zu arbeiten. Wenn ich – wie heute – nachmittags von der Uni nach Hause komme, ist erst einmal Nacharbeiten und Lernen für die anstehenden Physio- und Histo-Klausuren angesagt. In der Regel geht das dann so bis abends und wenn ich damit fertig bin winkt meistens nur noch das Sofa oder das Bett. Meine Motivation hält sich momentan echt in Grenzen und nur die Aussicht darauf, dass in fast einem Monat für dieses Semester schon wieder alles vorbei ist, macht es einigermaßen aushaltbar. Deshalb muss ich auch ganz ehrlich zugeben, dass ich mich heute Abend schon ziemlich zwingen muss, um noch eine Zelle der Woche zu Papier – bzw. zu Laptop – zu bringen. Ich versuch’s trotzdem mal:

In Teil 6 geht es heute um den Pneumozyten. Wo sich dieser Zelltyp befindet lässt sich aufgrund des Namens wiedereinmal ganz gut erahnen: bei den Pneumozyten handelt es sich um spezialisierte Zellen der Lunge, die die Aufgabe haben, die Lungenbläschen (Alveolen) auszukleiden, weswegen sie auch als Alveolarepithelzellen bezeichnet werden.

Histologischer Schnitt durch das menschliche Lungengewebe (2: Alveolen, 3: Bronchiolen, 4: Blutgefäß) - Bildquelle:  mikroskopie-forum.de

Histologischer Schnitt durch das menschliche Lungengewebe (2: Alveolen, 3: Bronchiolen, 4: Blutgefäß) – Bildquelle: mikroskopie-forum.de

Man unterscheidet zwei Typen von Pneumozyten:

Die Typ-I-Pneumozyten sind relativ groß, flach und postmitotisch, d.h. sie können sich nicht mehr durch Zellteilung vermehren. Sie kleiden rund 95 % der Alveolaroberfläche aus und sind für den Gasaustausch verantwortlich. Das bedeutet, dass sie zusammen mit den Endothelzellen der die Alveolen umgebenden Kapillaren und der dazwischen liegenden Basallamina die s.g. Blut-Luft-Schranke bilden, durch die Sauerstoff aus den Alveolen in das Blut in den Kapillaren und Kohlendioxid in umgekehrte Richtung diffundieren können.

Typ-II-Pneumozyten sind kleiner als ihre Verwandten vom Typ I und nicht flach, sondern kubisch. Sie sind deutlich häufiger als die Zellen vom Typ I, wenngleich sie aber aufgrund ihrer Größe nur 5 % der Alveolaroberfläche ausmachen. Die Typ-I-Pneumozyten dienen als teilungsfähige Vorläuferzellen, aus denen sich zur Defektreparatur neue Typ-I-Pneumozyten differenzieren können. Außerdem produzieren die Typ-II-Zellen das s.g. Surfactant, eine aus Lipiden, Proteinen und Calcium bestehende Flüssigkeit, die die Alveolen auskleidet und so vor dem kollabieren schützt.

Surfactant wird in der fetalen Entwicklung erst ab der 23./24. Schwangerschaftswoche vom ungeborenen Kind produziert, weswegen dieses Zeitpunkt auch die absolute Unterschwelle für lebensfähige Frühgeburten darstellt. Ein Frühgeborenes, das vor dieses Zeitpunkt geboren wird, hat kein Surfactant, weswegen in diesem Fall die Alveolen kollabieren. Eine Gasaustausch in der Lunge ist unmöglich, das Kind stirbt. Bei Frühgeborenen bis zur 34. Schwangerschaftswoche besteht immer noch ein Surfactant-Mangel, der zum s.g. „Atemnotsyndrom des Frühgeborenen“ (IRDS) führen kann. Dieser Mangel lässt sich jedoch häufig durch die Gabe von künstlich hergestelltem oder tierischem Surfactant kompensieren.

– Fortsetzung folgt

Die Zelle der Woche – Teil 5: Odontoblast

Nachdem mit einer der ereignislosesten Schichten in inzwischen fast drei Jahren Rettungsdienst (zwischen 7:00 Uhr und 19:00 Uhr einmal um 12:00 Uhr ausgerückt und den Rest des Tages mehr oder weniger sinnlos rumgesessen) das Wochenende leider auch schon wieder zu Ende gegangen ist, und ich jetzt gerade in der Cafeteria meiner Uni sitze, ist es wieder einmal höchste Zeit für eine Zelle der Woche. Heute: der Odontoblast.

Histologische Zeichnung einer embryonalen Zahnanlage (8: Zahnpapille = spätere Pulpahöhle, 7: Odontoblastenschicht, 6: Prädentin, 5: Dentin) - Bildquelle: www.histonet200.de

Histologische Zeichnung einer embryonalen Zahnanlage (8: Zahnpapille = spätere Pulpahöhle, 7: Odontoblastenschicht, 6: Prädentin, 5: Dentin) – Bildquelle: http://www.histonet200.de

 

Odontoblasten finden sich – wie der Name vielleicht schon vermuten lässt – im Zahn. Sie entstehen im Laufe der embryonalen Entwicklung aus dem Mesenchym des Kopfbereichs, das sich wiederum aus der ektodermalen Neuralleiste differenziert, und bildet das Dentin (Zahnbein).

Eine Schicht von Odontoblasten kleidet die Pulpahöhle, in der die den Zahn versorgenden Nervenfasern und Blutgefäße verlaufen, aus. Von den Zellkörpern der Odontoblasten in die Peripherie des Zahns verlaufen s.g. Tomes-Fasern, bis zu 5 mm lange Ausläufer der Odontoblasten. Diese Tomes-Fasern verlaufen in kleinen Kanälen, den so genannten Tubuli, und bilden eine Leitstruktur für den Verlauf von Nervenfasern und kleinsten Blutgefäßen in das Dentin hinein (deshalb tut es weh, wenn der Zahnarzt in das Dentin bohrt, während der auf dem Dentin liegende Zahnschmelz – das Enamelum – nicht innerviert und deshalb nicht schmerzempfindlich ist).

Die Odontoblasten produzieren lebenslang das so genannte Prädentin, eine gallertartige, nicht mineralisierte Substanz, die der Odontoblastenschicht direkt aufliegt. Durch Mineralisierung des Prädentins entsteht eine knochenähnliche, gelbliche Hartsubstanz – das eigentliche Dentin.

Die Zelle der Woche – Teil 4: Erythrozyt

Ich bin gerade eben aus Erding zurückgekommen; hatte dort einen wunderschönen Tag in der Therme: blauer Himmel, über 30°, jede Menge gerutscht (dabei leider auch ein paar blaue Flecken geholt) und im Becken Cocktail-schlürfend die Stunden genossen. Einfach nur toll – und die Therme Erding ist nebenbei auch auf jeden Fall zu empfehlen.

Jetzt aber wieder zum Ernst des Lebens – oder genauer – der Histologie. Die Zelle der Woche steht wieder an. Dieses Mal: der Erythrozyt (oder das rote Blutkörperchen).

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme dreier Blutzelltypen: (v.l.n.r.) Erythrozyt (rotes Blutkörperchen), Thrombozyt (Blutplättchen), Leukozyt (weißes Blutkörperchen) - Bildquelle: flexicon.deccheck.com

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme dreier Blutzelltypen: (v.l.n.r.) Erythrozyt (rotes Blutkörperchen), Thrombozyt (Blutplättchen), Leukozyt (weißes Blutkörperchen) – Bildquelle: flexicon.doccheck.com

Hauptaufgabe der Erythrozyten ist der Sauerstofftransport im Blut. Da jedes Organ im Körper Sauerstoff benötigt, muss auch dementsprechend viel Sauerstoff im Blut transportiert werden. Entsprechend hoch ist die Menge an Erythrozyten im menschlichen Blut: ca. 5 Millionen dieser Zellen finden sich in nur einem Mikroliter.

Die Erythrozyten differenzieren sich im Laufe der Entstehung – der so genannten Erythropoese – aus hämatopoetischen Stammzellen über viele Zwischenschritte, die auf so hochtragende Namen wie polychromatischer Erythroblast oder orthochromatischer Normoblast hören. Das besondere am Erythrozyten ist, dass er im Laufe seiner Zelldifferenzierung seinen Zellkern und nahezu alle seine Zellorganellen verliert und trotzdem eine vitale Zelle bleibt, jedoch nicht mehr teilungsfähig.

Ein fertig differenzierter Erythrozyt ist ca. 7 Mikrometer groß und hat die Form einer bikonkaven Scheibe oder – bildlicher ausgedrückt – eines „Auszogenen“; wer des bairischen nicht ganz so mächtig ist und auch die bairische Küche nicht kennt: Donut trifft’s auch ganz gut. Diese Form wird durch ein ziemlich kompliziertes Zytoskelett aus einigen Proteinen wie Ankyrin, Spektrin oder Aktin gehalten, wobei durch eben dieses Zytoskelett ein Erythrozyt sich bei Platzmangel – insbesondere in den Kapillaren – auch reversibel verformen kann. Der Erythrozyt enthält den roten Blutfarbstoff Hämoglobin (daher auch der Name: erythros = griechisch für rot), in den wiederum als so genannte prosthetische Gruppe das Molekül Häm eingelagert ist. Im Zentrum des Häm befindet sich ein Eisenatom, das eine freie Bindungsstelle besitzt. An diese Bindungsstelle kann der Sauerstoff binden, der im Blut transportiert werden soll, dummerweise aber auch das toxisch wirkende Kohlenmonoxid (CO). Diese Bindung von Sauerstoff findet in den Kapillaren der Lunge statt, die direkt an die Alveolen (Lungenbläschen) grenzen. Von dort aus schwimmt der jetzt oxygenierte Erythrozyt immer schön mit im Strom, durch das linke Herz in den Körperkreislauf, in die Organe und deren Gewebe wo er sein Sauerstoffatom wieder abgibt (desoxygeniert wird). Das nun sauerstoffarme Blut fließt zurück Richtung Herz – in das rechte Herz – und von dort aus über die Lungenarterien in die Lunge … und das Spiel beginnt von neuem.

Die oben schon angesprochene, besondere Form des Erythrozyten (Stichwort: Donut), spielt klinisch unter anderem eine Rolle bei der so genannten Sichelzellanämie oder Drepanozytose. Es handelt sich dabei um eine autosomal-rezessiv vererbte, nicht heilbare Krankheit, bei der es durch eine Punktmutation in einem Hämoglobin-kodierenden Gen zur Bildung von irregulärem Sichelzellhämoglobin (HbSS) kommt. Symptomatisch verläuft die Krankheit in aller Regel nur bei homozygoten Trägern – also wenn sowohl Vater als auch Mutter das defekte Gen tragen und vererbten, heterozygote Träger sind überwiegend symptomfrei, jedoch wiederum resistent gegen Malaria. Die Krankheit äußert sich dadurch, dass – wie der Name schon sagt – die Erythrozyten nicht die typische bikonkave Form annehmen, sondern sichelförmig erscheinen. Es kommt zu einem verminderten Sauerstofftransport im Blut, woraus bedrohliche Organschädigungen (z.B. Infarkte der sehr gut durchbluteten Organe Milz oder Lunge) resultieren können.

– Fortsetzung folgt

Die Zelle der Woche – Teil 3: Schwann-Zelle

Asche auf mein Haupt und Schande über mich: es sind zwei Wochenenden vergangen, ohne dass ich eine neue „Zelle der Woche“ veröffentlicht hätte. Letzte Woche ist das im Trubel um die erste Histo-Klausur und im Rettung-Fahren am Wochenende untergegangen, dieses Wochenende war ich in Österreich, und da gab’s kein Internet. Deshalb kommt erst heute als Nachtrag Teil 3: die Schwann-Zelle.

Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Querschnitts durch ein myelinisiertes Axon - Bildquelle: www. biokurs.de

Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Querschnitts durch ein myelinisiertes Axon – Bildquelle: www. biokurs.de

Die Schwann-Zellen gehören zu den s.g. Gliazellen, einer Gruppe von Zelltypen des Nervensystems, die aber nicht die Aufgabe haben, neuronale Reize weiterzuleiten und somit Unterstützungsfunktionen für die Nervenzellen wahrnehmen. Die Schwann-Zellen bilden um die Axone peripherer Nerven eine Myelinscheide aus. Dieser Prozess der Myelinisierung beginnt im 4. Monat der embryonalen Entwicklung und wird erst im Laufe des 2. Lebensjahrzehnts abgeschlossen. Bei der Bildung der Myelinscheide lagert sich ein Schwann-Zell-Vorläufer an die Nervenfaser an und „rotiert“ um das zentrale Axon. Dadurch entstehen – vergleichbar mit einer Rolle Toilettenpapier – um das Axon herum zytoplasmatische Schichten, die als „Major dense lines“ bezeichnet werden (im Bild: schwarze Linien um das Axon) und Zytoplasma-freie Schichten, die s.g. „Intraperiod lines“ (im Bild: helle Zwischenräume zwischen den Major dense lines). Eine Reihe von Proteinen (z.B. PMP 22 und P0) stabilisiert diese so entstandene Myelinscheide, indem sie extrazelluläre Räume (entspr. den Intraperiod lines) überbrücken und zytoplasmatische Schichten miteinander verbinden. Die Myelinscheide dient der Isolation der Nervenfasern zueinander und der Ernähung des Axons.

Durch eine Aneinanderreihung von Schwann-Zellen entlang eines Axons entsteht so eine größtenteils durchgängige Isolierschicht um die Nervenfaser. Zwischen benachbarten Schwann-Zellen (ca. alle 1 – 1,5 mm) entstehen jedoch kurze Bereiche, in dem die Myelinscheide unterbrochen und damit die Nervenfasern nicht mehr isoliert ist. Diese s.g. Ranvier’schen Schnürringe sind wichtig für die schnelle, saltatorische Weiterleitung von neuronalen Reizen in den peripheren Nerven. Das Aktionspotential läuft dadurch nicht kontinuierlich entlang der Nervenfaser, sondern „springt“ von Schnürring zu Schnürring.

Von klinischer Bedeutung ist die Schwann-Zelle unter anderem beim Akustikusneurinom (auch: Vestibularis-Schwannom), einem der häufigsten intrakraniellen Tumoren. Dabei handelt es sich um einen gutartigen Tumor der Schwann-Zellen des 8. Hirnnervs (Nervus vestibulocochlearis = Hörnerv), der zu Schallempfindungs- und Gleichgewichtsstörungen sowie häufig zu einem Tinitus führt. Nimmt der Tumor sehr große Ausmaße an, kann er zusätzlich andere Hirnnerven in Mitleidenschaft ziehen, was sich in Sensibilitätsstörungen oder Lähmungen einer Gesichtshälfte äußern kann.

– Fortsetzung folgt

Die Zelle der Woche – Teil 2: Keratinozyt

Es ist wieder Sonntag, das heißt die Reihe „Die Zelle der Woche“ geht weiter. Heute mit Teil 2: einer Vorstellung der Keratinozyten.

Keratinozyten sind der in der menschlichen Epidermis (Oberhaut) – einem mehrschichtig, verhorntem Oberflächenepithel – hauptsächlich (zu ca. 90 %) vorkommende Zelltyp. Die Keratinozyten produzieren die Hornsubstanz Keratin und machen während diesem Prozess der Keratinisierung eine stetige Form- und Ausrichtungsänderung durch.

Histologischer Schnitt durch die Epidermis mit Stratum basale (gelber Pfeil), Stratum spinosum (grüner Pfeil), Stratum granulosum (blauer Pfeil) und Stratum corneum (roter Pfeil) - Bildquelle: missinglink.ucsf.edu

Histologischer Schnitt durch die Epidermis mit Stratum basale (gelber Pfeil), Stratum spinosum (grüner Pfeil), Stratum granulosum (blauer Pfeil) und Stratum corneum (roter Pfeil) – Bildquelle: missinglink.ucsf.edu

Keratinozyten entstehen in der tiefsten Schicht der Epidermis, dem so genannten Stratum basale – oder auch „Basalzellschicht“ genannt. In dieser einschichtigen Zelllage entstehen durch Zellteilung als Nachschub neue Basalzellen. Während die eine Tochterzelle im Stratum basale an der Basallamina verbleibt und sich weiter teilt, beginnt die zweite Tochterzelle mit der Wanderung in höher gelegene Schichten der Epidermis.

An das Stratum basale schließt sich unmittelbar das als „Stachelzellschicht“ bezeichnete Stratum spinosum an. Hier beginnt die schrittweise Keratinisierung (Verhornung) der Zellen, indem sich Keratinfilamente zu so genannten Tonofibrillen zusammenlagern.

Mit der weiteren Wanderung nach außen (zur Hautoberfläche) erreicht die Zelle nun das Stratum granulosum, auch „Körnerzellschicht“ genannt, in dem der Abbau der Zellen beginnt. Aus den Tonofibrillen und den Proteinen Fillagrin und Trichohyalin bildet sich die Keratinohyalingranula, die mehr und mehr das Zellinnere des Keratinozyts dominiert.

An der oberen Grenze des Stratum granulosum erfolgt ein abrupter Übergang zur äußersten Schicht der Epidermis, dem Stratum corneum. Die in dieser Zellschicht vorkommenden, inzwischen abgestorbenen und vollständig keratinisierten (verhornten) Zellen werden als Korneozyten (Hornzellen) bezeichnet. Zusammen mit Fetten zwischen den Zellen bildet das Stratum corneum eine wasserabweisende, robuste Hornschicht.

An der Oberfläche des Stratum corneum lösen sich die Korneozyten voneinander und fallen rund einen Monat nach ihrer Entstehen im Stratum basale von der Epidermis ab. Unter physiologischen Verhältnissen geschieht diese Ablösung für das menschlichte Auge nicht sichtbar. Ist die Abschilferung jedoch gestört, lösen sich die Hornzellen in größeren Verbänden von der Epidermis ab. Zusammenlagerungen von mehr als 500 Zellen sind mit bloßem Auge sichtbar (Hautschuppen).

– Fortsetzung folgt

Die Zelle der Woche – Teil 1: Becherzelle

Hier wie versprochen der erste Teil der im letzten Artikel angekündigten Reihe „Die Zelle der Woche“:

Dieses Wochenende möchte ich euch zu Beginn eine relativ „einfache“ Zelle vorstellen, leichte Histo-Kost quasi, um genau zu sein die einfachste existierende, intraepitheliale exokrine Drüse: die Becherzelle.

Becherzelle (Pfeil) im histologischen Querschnitt - Quelle: Wikipedia

Becherzelle (Pfeil) – Bildquelle: Wikipedia

Becherzellen finden sich beim Menschen im Darmepithel, respiratorischen Epithel und in der Nasenschleimhaut. Sie sind im Querschnitt becher- (daher der Name) oder Sektglas-förmige Epithelzellen und liegen im Gewebe zwischen normalen Epithelzellen eingebettet. Im Gegensatz zu anderen Drüsen, die aus vielen verschiedenen Abschnitten bestehen, besteht dieser Drüsentyp nur aus einer einzigen Zelle.

Am basalen Zellpol der Becherzelle liegt der häufig dreieckige Zellkern, apikal bzw. luminal sammeln sich sekretorische Vesikel, die neutrale bzw. leicht saure Schleimstoffe (Muzine) aus großmolekularen Glykoproteinen enthalten und die die Zelle selbst synthetisiert. Die Vesikel fusionieren bei der Sekretion mit der apikalen Zellmembran was zur Freisetzung des enthaltenen Sekrets führt (Exozytose). Aufgabe der so sezernierten Muzine ist es, einen zusammenhängenden Schleimfilm zu bilden, der das darunter liegende Epithel wie eine Schutzschicht bedeckt.

Von klinischer Bedeutung sind die Becherzellen unter anderem bei der „Zystische Fibrose“ (besser bekannt unter dem Namen „Mukoviszidose“. Bei dieser nicht-heilbaren, autosomal-rezessiv vererbten Krankheit führt eine Deletion in einem Gen auf Chromosom 7, das für einen Chlorid-Transport kodiert, dass im Sekret aller exokrinen Drüsen (also auch in dem der Becherzellen) keine osmotisch wirksamen Chlorid-Ionen mehr vorhanden sind. Eine Eindickung des Sekrets ist die Folge – das Sekret wird viskös und kann nicht mehr ungehindert aus dem Drüsenlumen abfließen. Die Drüsen „verschleimen“. Besonders stark von dieser Verschleimung betroffen sind die exokrinen Drüsen der Atemwege und des Darmepithels, was zu einer chronischen Bronchitis – also einer dauerhaften Entzündung der Bronchien – und zu einer ungenügenden Aufnahme von wichtigen Substraten aus dem Speisebrei (z.B. Vitamine) führt. Langfristig auftretende Schädigungen sind ein Pneumothorax, Leberzirrhose, eine Pankreatitis (Entzündung der Bauchspeicheldrüse), Diabetes mellitus, Arthritis, Osteoporose und Fertilitätsstörungen. Eine ursächliche Therapie der Zystischen Fibrose ist nicht möglich, bei einer konsequenten symptombezogenen Behandlung gilt eine Lebenserwartung von 40 Jahren als durchaus wahrscheinlich.

– Fortsetzung folgt

 

Neuigkeiten: Die Zelle der Woche

An meiner Universität sind die anatomischen Lehrveranstaltungen der Vorklinik – sprich der ersten vier Semester – auf drei Semester aufgeteilt und werden von zwei unterschiedlichen – und auch bei den Studenten sehr unterschiedlich beliebten – Instituten organisiert. Im ersten Semester betreut das Institut für Anatomie und Zellbiologie die Vorlesung Anatomie A und das Seminar Anatomie mit klinischen Bezügen. Hier soll den Medizin-Neulingen zunächst ein – doch relativ detaillierter – Überblick über den Körper gegeben werden: beginnend bei der Embryologie, also der Entwicklungbiologie der befruchteten Eizelle, über den Stütz- und Bewegungsapparat mit der dazugehörigen Muskulatur, das Herz-Kreislauf-System, das Verdauungssystem, die Urogenitalorgane, das hormonelle und schließlich das Nervensystem.

Im zweiten Semester wechselt das anatomische Institut: von nun an beansprucht das Institut für mikroskopische und zelluläre Anatomie insgesamt vier Vorlesungsstunden Anatomie B und weitere vier Stunden Histologiekurs im Mikroskopiersaal pro Woche. Die Histologie – also die Zell- und Gewebelehre – beschäftigt sich auf den im ersten Semester gelegten Grundlagen aufbauend mit dem mikroskopischen Aufbau von Geweben und den Zellen aus denen diese bestehen. Um auch euch an diesem allseits „beliebten“ Fach zumindest ein wenig teilhaben zu lassen, möchte ich euch von nun an bis zum Ende des Semesters im Juli jede Woche einen bestimmten Zelltyp vorstellen, entweder einen besonders spannenden, interessanten, seltenen oder nervtötenden (im übertragenen Sinn natürlich – man muss ja aufpassen, mit welchen bildhaften Ausdrücken man in der Anatomie so um sich schmeißt). Los gehen tut’s am kommenden Wochenenden und von da ab wird dann jedes Wochenende eine neue „Zelle der Woche“ folgen.

Ich hoffe mal, die Histologie wird euch genau so packen, wie sie es mit uns allwöchentlich im Mikroskopier- und im Hörsaal tut,

euer Kittelträger

 

P.S.: Übrigens: wem bis jetzt beim Lesen aufgefallen ist, dass ich die dritte anatomische Lehrveranstaltung bisher noch nicht angesprochen habe: das wird dann im dritten Semester der sagenumwogene Kursus der makroskopischen Anatomie – oder kurz: Präp-Kurs – mit der begleitenden Vorlesung Anatomie C sein, wiederum vom Institut für Anatomie und Zellbiologie organisiert. Aber dazu wird im kommenden Semester dann noch Einiges folgen. Für’s Erste deshalb: Histologie. 😉