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Schwann-Zellen sind Gliazellen des peripheren Nervensystems. Sie isolieren Axone mit Myelinscheiden, was die Signalweiterleitung deutlich beschleunigt, und unterstützen zudem die Regeneration verletzter Nervenfasern. Neben ihrer stabilisierenden Funktion spielen sie außerdem eine entscheidende Rolle bei der Reparatur und effizienten Kommunikation im Nervensystem. Wie Schwann-Zellen diese vielfältigen Aufgaben erfüllen und welche Bedeutung sie für die Funktion und Regeneration des peripheren Nervensystems haben, wird im Folgenden genauer erläutert.
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Schwann-Zellen – Definition
Schwann-Zellen, auch Schwann’sche Zellen genannt, sind spezialisierte Gliazellen des peripheren Nervensystems (PNS) mit ektodermalem Ursprung. Sie kommen ausschließlich im Peripheren Nervensystem vor und übernehmen dort wichtige Aufgaben. Schwann´sche-Zellen bilden die Myelinscheiden der markhaltigen Nervenfasern und sorgen somit für eine schnelle Weiterleitung von Nervenimpulsen. Bei marklosen Nervenfasern hüllen sie diese außerdem mit ihrem Zytoplasma ein und bieten somit strukturellen sowie funktionellen Schutz.
Schwann-Zellen – Aufbau und Histologie
Schwann-Zellen erstrecken sich über eine Länge von 0,1 bis 1,5 Millimeter und umwickeln einzelne Abschnitte von Axonen, die man als Internodien bezeichnet. Zwischen den Internodien befinden sich die Ranvier’schen Schnürringe, welche ebenfalls eine entscheidende Rolle bei der saltatorischen Erregungsleitung spielen. Gelegentlich treten auch schräg verlaufende Unterbrechungen in der Myelinschicht auf, die als Schmidt-Lanterman-Einkerbungen bekannt sind. Die Einsenkung des Axons in die Schwann´sche-Zelle führt zur Bildung einer doppelten Zellmembranstruktur, dem sogenannten Mesaxon.
Schwann-Zellen – Aufgaben und Funktion
Schwann-Zellen erfüllen im Peripheren Nervensystem essenzielle Funktionen. Sie isolieren und ernähren Axone, sorgen für Stabilität und spielen darüber hinaus eine zentrale Rolle bei der Regeneration und Reparatur von Nervenfasern. Nach Verletzungen schaffen sie ein unterstützendes Milieu, das das Axonwachstum fördert.
Die Myelinscheide eines Axons, bestehend aus Proteinen und Lipiden, wird von mehreren Schwann´schen-Zellen gebildet. Diese sind in regelmäßigen Abständen entlang der Axone zwischen dem Zellkörper (Soma) und den synaptischen Enden eines Neurons lokalisiert. Durch mehrfaches Umwickeln eines Axonabschnitts wird eine elektrische Isolation gewährleistet, vergleichbar mit der Isolierung eines Stromkabels.
Oligodendrozyten versus Schwann-Zellen
- Funktion: Oligodendrozyten (ZNS) und Schwann-Zellen (PNS) bilden Myelinscheiden.
- Regeneration: Schwann-Zellen unterstützen Nervenregeneration, Oligodendrozyten kaum.
- Bedeutung: Schäden im ZNS (z. B. Gehirn, Rückenmark) sind schwerwiegender, da beschädigte Nervenfasern dort meist irreparabel bleiben
Saltatorische Erregungsleitung
Schwann-Zellen ermöglichen durch die saltatorische Erregungsleitung eine extrem schnelle Signalweiterleitung in Axonen. Sie bilden Myelinscheiden, die Axone elektrisch isolieren, wodurch spannungsgesteuerte Ionenkanäle nur in den Ranvier-Schnürringen aktiv sind. Aktionspotenziale „springen“ von einem Schnürring zum nächsten, was die Leitungsgeschwindigkeit auf etwa 100 m/s (360 km/h) erhöht.
Im Vergleich dazu ist die Signalweiterleitung in nicht myelinisierten Axonen langsamer, da hier viel mehr Ionenkanäle entlang des gesamten Axons öffnen und schließen müssen. Schwann´sche-Zellen sind somit essenziell für die effiziente Kommunikation im Nervensystem von Wirbeltieren.
Erlanger und Gasser berücksichtigen bei ihrem Einteilungssystem der peripheren Nervenfasern ebenfalls Dicke und Myelinisierung der Axone:
Klasse Durchmesser [µm] Leitungsgeschwindigkeit [m/s] Vorkommen Aα-Faser 10 - 20 60 - 120
Aβ-Faser 7 - 15 40 - 90
Aγ-Faser 4 - 8 20 - 50
Aδ-Faser 2 - 5 10 - 30
B-Faser 1 - 3 5 - 20
C-Faser 0,5 - 1,5 < 2
Klinik – Schwannom
Schwann-Zellen können Ausgangspunkt gutartiger Tumoren sein, die als Schwannome bezeichnet werden (WHO Grad 1). Ein bekanntes Beispiel ist das Vestibularis-Schwannom (auch Akustikusneurinom genannt), ein gutartiger Tumor der Myelinscheide des Nervus vestibularis. Dieser Tumor kann vom Porus acusticus internus in den Kleinhirnbrückenwinkel wachsen und den Hirnstamm erreichen. Er ist der häufigste Tumor in diesem Bereich und beeinflusst Hör- und Gleichgewichtssinn. Kleinere Tumore werden meist beobachtet, während größere durch operative Resektion oder fokussierte Bestrahlung behandelt werden. Schwannome können auch im peripheren Nervensystem und intraspinal auftreten.
Häufige Fragen
- Was machen die Schwannschen Zellen?
- Sind Myelinscheide und Schwannsche Zelle das Gleiche?
- Sind Gliazellen und Schwannsche Zellen das Gleiche?
- Was stärkt die Myelinschicht?
- Was zerstört die Myelinschicht?
Schwannsche Zellen sind spezialisierte Gliazellen des peripheren Nervensystems, die Axone isolieren und stabilisieren. Sie bilden die Myelinscheiden markhaltiger Nervenfasern und fördern die schnelle Weiterleitung von Nervenimpulsen. Außerdem unterstützen sie die Regeneration verletzter Nervenfasern, indem sie ein wachstumsförderndes Milieu schaffen. Auch marklose Nervenfasern werden durch ihr Zytoplasma schützend umhüllt.
Nein, die Myelinscheide und die Schwannsche Zelle sind nicht das Gleiche. Die Myelinscheide ist eine isolierende Schicht aus Lipiden und Proteinen, die von Schwannschen Zellen gebildet wird. Während die Myelinscheide lediglich die Axone umhüllt, ist die Schwannsche Zelle die eigentliche Zelle (im Peripheren Nervensystem), die diese Hülle produziert und aufrechterhält.
Schwannsche Zellen gehören zur Gruppe der Gliazellen, sind aber nicht gleichzusetzen mit allen Gliazellen. Während Schwannsche Zellen ausschließlich im peripheren Nervensystem vorkommen, umfassen Gliazellen verschiedene Zelltypen wie Oligodendrozyten und Astrozyten, die vor allem im zentralen Nervensystem tätig sind. Somit sind Schwannsche Zellen eine spezialisierte Untergruppe der Gliazellen.
Eine ausgewogene Ernährung, reich an Omega-3-Fettsäuren, Vitamin D und Vitamin K2, kann die Myelinschicht stärken. Regelmäßige körperliche Aktivität und ausreichender Schlaf fördern ebenfalls die Myelinbildung. Zudem unterstützen soziale Interaktionen und das Erlernen neuer Fähigkeiten die Myelinisierung.
Die Myelinschicht kann durch Autoimmunerkrankungen wie Multiple Sklerose angegriffen und abgebaut werden. Auch chronische Entzündungen, virale Infektionen und Toxine können zu Schädigungen führen. Verletzungen des Nervensystems oder genetische Defekte können ebenfalls die Integrität der Myelinschicht beeinträchtigen.
- Nervengewebe, Synapsen und Transmitter, Amboss, https://next.amboss.com/... (Abrufdatum: 14.12.2024)
- Schwannome, Viamedici, https://viamedici.thieme.de/... (Abrufdatum: 14.12.2024)
- Myelin: Schutzmembran für Zellen und Nervengesundheit, https://biohacking-bibel.de/... (Abrufdatum: 14.12.2024)