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<title>Astrozyt</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Astrozyt</span></h1>
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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p><b>Astrozyten</b> (von <span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Altgriechische_Sprache" title="Altgriechische Sprache">altgriechisch</a></span> <span lang="grc-Grek" class="Grek" style="font-style:normal">ἄστρον</span> <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r261937631">
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</style><span class="Latn" lang="grc-Latn" style="font-weight:normal;font-style:italic">ástron</span>, deutsch <span lang="de" style="font-style:normal;font-weight:normal">‚Stern‘</span> und <span lang="grc-Grek" class="Grek">κύτος</span> <span class="Latn" lang="grc-Latn" style="font-weight:normal;font-style:italic">kýtos</span>, deutsch <span lang="de" style="font-style:normal;font-weight:normal">‚Zelle‘</span>), auch <b>Sternzellen</b> oder <b>Spinnenzellen</b>, sind sternförmige Stützzellen im Gehirngewebe und bilden die Mehrheit der <a href="Gliazelle" title="Gliazelle">Gliazellen</a> im <a href="Zentrales_Nervensystem" class="mw-redirect" title="Zentrales Nervensystem">zentralen Nervensystem</a> der Säugetiere. Ihre Gesamtheit wird deshalb auch als <b>Astroglia</b> bezeichnet. Es sind stern- bzw. spinnenförmig verzweigte Zellen, deren Fortsätze Grenzmembranen zur Gehirnoberfläche (bzw. zur <a href="Pia_mater" class="mw-redirect" title="Pia mater">Pia mater</a>) und zu den <a href="Blutgef%C3%A4%C3%9Fe" class="mw-redirect" title="Blutgefäße">Blutgefäßen</a> bilden.
</p><p>Mit ihren zahlreichen Zellausläufern bilden die Astrozyten ein stabiles Grundgerüst zwischen den <a href="Nervenzelle" title="Nervenzelle">Nervenzellen</a>. Sie kontrollieren die Zusammensetzung der <a href="Extrazellularfl%C3%BCssigkeit" title="Extrazellularflüssigkeit">Extrazellularflüssigkeit</a>, spielen eine Rolle bei der Ernährung der Neuronen und sind Teil der <a href="Blut-Hirn-Schranke" title="Blut-Hirn-Schranke">Blut-Hirn-Schranke</a>.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einteilung">Einteilung</h2></div>
<p>Es sind zwei Typen von Astrozyten<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> bekannt:
</p>
<ul><li><i>Protoplasmatische Glia</i> besteht aus zytoplasmareichen ‚Kurzstrahlern‘ (Singular: Astrocytus protoplasmaticus). Diese Glia kommt vor allem in der <a href="Graue_Substanz" title="Graue Substanz">Grauen Substanz</a> vor.</li>
<li><i>Faserglia</i> enthält ‚Langstrahler‘, benannt nach ihren langen <a href="Fibrille" title="Fibrille">Fibrillen</a>. (Singular: Astrocytus fibrosus). Diese Glia kennzeichnet vor allem die <a href="Wei%C3%9Fe_Substanz" title="Weiße Substanz">Weiße Substanz</a>. Im <a href="Elektronenmikroskop" title="Elektronenmikroskop">Elektronenmikroskop</a> sind diese Zellen durch zahlreiche <a href="Mikrotubuli" class="mw-redirect" title="Mikrotubuli">Mikrotubuli</a> und intrazelluläre Faserstrukturen zu charakterisieren.</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Zellarchitektur">Zellarchitektur</h2></div>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Zellkörper"><span id="Zellk.C3.B6rper"></span>Zellkörper</h3></div>
<p>Astrozyten besitzen zahlreiche, radiär vom Zellkörper (10 bis 20 <a href="Meter#Dezimale_Vielfache" title="Meter">μm</a> groß) verlaufende Zellfortsätze zur Bedeckung neuronaler Oberflächen wie <a href="Synapse" title="Synapse">Synapsen</a>, <a href="Ranvier-Schn%C3%BCrring" title="Ranvier-Schnürring">Ranviersche Schnürringe</a> oder nicht<a href="Myelin" title="Myelin">myelinisierte</a> <a href="Axon" title="Axon">Axone</a> (diskontinuierlich).
</p><p>Weiterhin bilden sie im <a href="Zentralnervensystem" title="Zentralnervensystem">Zentralnervensystem</a> (ZNS) Grenzstrukturen durch dichte Zusammenlagerung der Fortsätze und Zellkörper aus:
</p>
<ul><li><i>Membrana limitans glialis perivascularis</i> als Schicht um <a href="Blutgef%C3%A4%C3%9Fe" class="mw-redirect" title="Blutgefäße">Blutgefäße</a>.</li>
<li><i>Membrana limitans glialis superficialis</i> bildet eine Zellschicht, an welche die weiche Hirnhaut <a href="Pia_mater" class="mw-redirect" title="Pia mater">Pia mater</a> nach außen hin anschließt.</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Zellplasma">Zellplasma</h3></div>
<p>Das <a href="Zytoplasma" class="mw-redirect" title="Zytoplasma">Zytoplasma</a> erscheint im Elektronenmikroskop hell, arm an <a href="Organell" title="Organell">Organellen</a>. Als <a href="Zytoskelett" class="mw-redirect" title="Zytoskelett">Zytoskelett</a>-Bestandteile enthält es <a href="Intermedi%C3%A4rfilament" class="mw-redirect" title="Intermediärfilament">Intermediärfilamente</a> vom Typ <i>Saures Gliafaserprotein</i> <a href="GFAP" class="mw-redirect" title="GFAP">GFAP</a>. Glykogenpartikel stellen paraplasmatische Komponenten dar.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Zellmembran">Zellmembran</h3></div>
<p>Die Zellmembran enthält Partikelkomplexe (12 <a href="Meter#Dezimale_Vielfache" title="Meter">nm</a> groß), welche unter anderem aus <i><a href="Aquaporin" class="mw-redirect" title="Aquaporin">Aquaporin</a> 4</i> (Wasserkanalprotein) bestehen. Daneben existieren spannungsabhängige <a href="Ionenkanal" title="Ionenkanal">Ionenkanäle</a> sowie <a href="Rezeptor_(Biochemie)" title="Rezeptor (Biochemie)">Rezeptoren</a> und Transporter für <a href="Neurotransmitter" title="Neurotransmitter">Neurotransmitter</a> und <a href="Glucose" title="Glucose">Glucose</a> (Glut1).
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Zellkontakte">Zellkontakte</h3></div>
<p>Astrozyten bilden untereinander ein enges Netzwerk. Voraussetzung dafür sind <a href="Gap_Junction" title="Gap Junction">Gap Junctions</a> (Adhärenskontakte). Sie bestehen aus <i><a href="Connexin" class="mw-redirect" title="Connexin">Connexin</a> 43</i> und dienen der mechanischen Verknüpfung und der elektrischen Kopplung.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Funktionen">Funktionen</h2></div>
<ul><li>Astrozyten ernähren die <a href="Neuron" class="mw-redirect" title="Neuron">Neuronen</a> über Kontakte zu <a href="Blutgef%C3%A4%C3%9F" title="Blutgefäß">Blutgefäßen</a>.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li>
<li>Astrozyten sind maßgeblich an der Flüssigkeitsregulation im Gehirn beteiligt und sorgen für die Aufrechterhaltung des <a href="Kalium" title="Kalium">Kalium</a>-Haushaltes. Die während der Erregungsleitung in Nervenzellen frei werdenden Kalium-Ionen werden vor allem durch eine hohe Kalium-Leitfähigkeit und zum Teil auch durch K<sup>+</sup>- und Cl<sup>−</sup>-Kotransporter in die Gliazellen aufgenommen. Über das weitmaschige <a href="Gap_Junction" title="Gap Junction">Nexusnetzwerk</a> können die Ionen auf andere Astrozyten übertragen werden, wodurch ein effizientes Puffersystem gebildet wird. Damit regulieren sie auch den extrazellulären <a href="PH-Wert" title="PH-Wert">pH-Haushalt</a> im Gehirn. Durch Ligandenbindung (<a href="Glutamate" title="Glutamate">Glutamat</a>) kann die Ionenverschiebung zusätzlich beeinflusst werden.</li>
<li>Sie stehen weiterhin in direkter Interaktion mit Neuronen. Neurotransmitter wie unter anderem Glutamat, <a href="%CE%93-Aminobutters%C3%A4ure" title="Γ-Aminobuttersäure">GABA</a> und <a href="Glycin" title="Glycin">Glycin</a> werden durch spezifische Transporter aufgenommen und durch enzymatische Aktivität in <a href="Zytoplasma" class="mw-redirect" title="Zytoplasma">Zytoplasma</a> und <a href="Mitochondrien" class="mw-redirect" title="Mitochondrien">Mitochondrien</a> modifiziert. Die Spaltprodukte können nach ihrer Abgabe in die extrazelluläre Matrix (ECM) von Neuronen aufgenommen und in ihren <a href="Pr%C3%A4synaptische_Endigung" title="Präsynaptische Endigung">präsynaptischen Endigungen</a> wieder in <a href="Synaptisches_Vesikel" title="Synaptisches Vesikel">synaptische Vesikel</a> verpackt werden. Vor allem die Glutamatkonzentration, welche auf Neurone aufgrund postsynaptischer Übererregung zytotoxisch wirkt, wird so niedrig gehalten.</li></ul>
<ul><li>Durch die <i>Membrana limitans glialis perivascularis</i> wird die endotheliale <a href="Blut-Hirn-Schranke" title="Blut-Hirn-Schranke">Blut-Hirn-Schranke</a> induziert und aufrechterhalten.</li>
<li>Astrozyten bilden nach Durchtrennung der <a href="Axon" title="Axon">Axone</a> von Nervenzellen <i>Glianarben</i>, die maßgeblich daran beteiligt sind, das neuerliche Auswachsen der Axone zu verhindern. Dies ist ein zentrales Problem für Patienten mit <a href="Querschnittl%C3%A4hmung" title="Querschnittlähmung">Querschnittlähmung</a>.</li>
<li>Astrozyten sind tragendes Element des Mikrokreislaufs zur Abfallentsorgung in Gehirn und <a href="R%C3%BCckenmark" title="Rückenmark">Rückenmark</a> (ZNS), des 2012 entdeckten <a href="Glymphatisches_System" title="Glymphatisches System">glymphatischen Systems</a>. <a href="Liquor_cerebrospinalis" title="Liquor cerebrospinalis">Liquor</a>, der über den <a href="Virchow-Robin-Raum" class="mw-redirect" title="Virchow-Robin-Raum">Virchow-Robin-Raum</a> rund um die Arterien in alle Bereiche des ZNS gelangt, wird über Endfüßchen der Astrozyten direkt vom Virchow-Robin-Raum aufgenommen, im <a href="Zellzwischenraum" class="mw-redirect" title="Zellzwischenraum">Zellzwischenraum</a> verteilt und am Ende – unter Mitnahme von Abfallstoffen – entlang der Außenwände der Venen wieder aus dem ZNS ausgeschwemmt.<sup id="cite_ref-PMID25947369_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-PMID25947369-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-PMID27460561_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-PMID27460561-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Mögliche_weitere_Funktionen"><span id="M.C3.B6gliche_weitere_Funktionen"></span>Mögliche weitere Funktionen</h2></div>
<ul><li>2006: Airbagthese: Die weichen Zellen könnten im Hirn eine Art „<a href="Airbag" title="Airbag">Airbag</a>-Funktion“ wahrnehmen und die Neurone bei einer starken Erschütterung des Gehirns schützen.<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li>
<li>2010: Atmungsthese: Astrozyten seien der <a href="Sensor" title="Sensor">Sensor</a>, der den Kohlendioxidgehalt des Blutes für die Versorgung des Gehirns überwacht und entsprechend die <a href="Atmung" title="Atmung">Atmung</a> steuert.<sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li>
<li>2011: Pampersthese: Fortsätze von Astrozyten umgeben die Synapsen mit einer windelartigen Hülle („<a href="Procter_%26_Gamble" title="Procter & Gamble">Pampers</a>“) und verhindern, dass der signalübertragende Botenstoff an unerwünschter Stelle wirkt.<sup id="cite_ref-7" class="reference"><a href="#cite_note-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li></ul>
<p>Keine dieser Thesen konnte bisher (Stand 2017) durch Forschungsergebnisse gestützt oder gar bewiesen werden.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Pathologie">Pathologie</h2></div>
<p><a href="Hirntumor" title="Hirntumor">Hirntumoren</a>, deren Tumorzellen aus Astrozyten hervorgehen, werden als <a href="Astrozytom" title="Astrozytom">Astrozytome</a> bezeichnet. Zu dieser Gruppe gehören gutartige, aber auch bösartige Tumoren wie das <a href="Glioblastom" title="Glioblastom">Glioblastom</a>.<sup id="cite_ref-8" class="reference"><a href="#cite_note-8"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Neurogenin-2">Neurogenin-2</h2></div>
<p>Einige Astrozyten haben offenbar eine Art <a href="Stammzelle" title="Stammzelle">Stammzellenfunktion</a>: In bestimmten Gehirnarealen wandeln sie sich in <a href="Nervenzelle" title="Nervenzelle">Neuronen</a> um, sofern Bedarf besteht. Dieser Vorgang kann auch künstlich im Labor erfolgen: Schleust man den Bauplan für ein Protein namens <a href="Neurogenin-2" class="mw-redirect" title="Neurogenin-2">Neurogenin-2</a> in kultivierte Astrozyten ein, zeigen die Zellen bereits nach kurzer Zeit die typische Form von Nervenzellen, inklusive funktionsfähiger <a href="Synapse" title="Synapse">Synapsen</a>. Es kann sogar gesteuert werden, welche Art von Nervenzellen sich bilden soll, indem man andere Proteine wie <a href="DLX2" class="mw-redirect" title="DLX2">DLX2</a> einschleust. Allerdings ist zurzeit noch unklar, ob sich diese Labortechnik auch bei lebenden Organismen anwenden lässt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Nachweis_von_Gehirn_und_Rückenmark_in_Fleischprodukten"><span id="Nachweis_von_Gehirn_und_R.C3.BCckenmark_in_Fleischprodukten"></span>Nachweis von Gehirn und Rückenmark in Fleischprodukten</h2></div>
<p>In Astrozyten kommt als Marker das <a href="Intermedi%C3%A4rfilament" class="mw-redirect" title="Intermediärfilament">Intermediärfilament</a> <a href="GFAP" class="mw-redirect" title="GFAP">GFAP</a> (<i>Glial fibrillary acidic protein</i> ‚Saures Gliafaserprotein‘) vor, welches somit zum Nachweis von zentralnervösem Gewebe zum Beispiel in Fleischprodukten verwendet werden kann, was insbesondere in Hinblick auf <a href="BSE" class="mw-redirect" title="BSE">BSE</a> an Bedeutung gewonnen hat. Die Bildung des Proteins wird durch krankhafte Veränderungen im Hirngewebe verstärkt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>
<ul><li>C. J. Garwood, L. E. Ratcliffe, J. E. Simpson, P. R. Heath, P. G. Ince, S. B. Wharton: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Review: Astrocytes in Alzheimer's disease and other age-associated dementias: a supporting player with a central role</cite>. In: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Neuropathology and Applied Neurobiology</cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>43</span>, 2017, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>281</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1111/nan.12338">10.1111/nan.12338</a></span> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Astrozyt&rft.atitle=Review%3A+Astrocytes+in+Alzheimer%27s+disease+and+other+age-associated+dementias%3A+a+supporting+player+with+a+central+role&rft.au=C.+J.+Garwood%2C+L.+E.+Ratcliffe%2C+J.+E.+Simpson%2C+...&rft.btitle=Neuropathology+and+Applied+Neurobiology&rft.date=2017&rft.doi=10.1111%2Fnan.12338&rft.genre=book&rft.pages=281&rft.volume=43" style="display:none"> </span></li>
<li>B. S. Khakh, M. V. Sofroniew: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Diversity of astrocyte functions and phenotypes in neural circuits</cite>. In: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic"><a href="Nature_Neuroscience" title="Nature Neuroscience">Nature Neuroscience</a></cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>18</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>7</span>, Juli 2015, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>942–952</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1038/nn.4043">10.1038/nn.4043</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26108722?dopt=Abstract">PMID 26108722</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5258184/">PMC 5258184</a> (freier Volltext) – (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Astrozyt&rft.atitle=Diversity+of+astrocyte+functions+and+phenotypes+in+neural+circuits&rft.au=B.+S.+Khakh%2C+M.+V.+Sofroniew&rft.date=2015-07&rft.doi=10.1038%2Fnn.4043&rft.genre=journal&rft.issue=7&rft.jtitle=Nature+Neuroscience&rft.pages=942-952&rft.pmc=5258184&rft.pmid=26108722&rft.volume=18" style="display:none"> </span></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">(Willibald) Pschyrembel: <i>Klinisches Wörterbuch.</i> 255. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1986, ISBN 3-11-007916-X.</span>
</li>
<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text">Brian A MacVicar, Eric A Newman: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Astrocyte regulation of blood flow in the brain</cite>. In: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Cold Spring Harbor Perspectives in Biology</cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>7</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>5</span>, 2015, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1101/cshperspect.a020388">10.1101/cshperspect.a020388</a></span> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Astrozyt&rft.atitle=Astrocyte+regulation+of+blood+flow+in+the+brain&rft.au=Brian+A+MacVicar%2C+Eric+A+Newman&rft.date=2015&rft.doi=10.1101%2Fcshperspect.a020388&rft.genre=journal&rft.issue=5&rft.jtitle=Cold+Spring+Harbor+Perspectives+in+Biology&rft.volume=7" style="display:none"> </span></span>
</li>
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</li>
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