Nervensystem NERVENSYSTEM M. Hirn (Ratte), Nissl : - Die Nissl-Färbung macht das rER der Neuronen mit einem basischen Farbstoff spezifisch sichtbar. Die NisslSchollen stellen Anhäufungen von rER dar. - Die Neuronen haben ein besonders gut entwickeltes rER, was eine starke Proteinsynthese zeigt : 1. Synthese der Neurotransmitter, die später die Axonende über den Axonalen Transport erreichen. 2. Synthese der Ionenkanäle, die unbedingt für die Aufrechterhaltung der Konzentrationsgradiente erforderlich sind. - Die grossen, runden oder ovalen Kerne der Neuronen, mit ihren relativ grossen und deutlichen Nukleoli, verfärben sich wie das rER : sie erscheinen auf dem Präparat violett. Das rER der Neuronen kommt im Perikarya und in den Dendriten vor aber nicht im Initialsegment des Axons und im Axon selbst : diese zwei Strukturen sind deshalb auf dem Präparat nicht gefärbt. Die Kerne der Gliazellen sind ebenfalls violett gefärbt, was uns ermöglicht, diese auf dem Präparat zu identifizieren : z.B. die Oligodendrozyten (verantwortlich für die Myelinbildung im ZNS und deren Kern, der kleiner und dunkler als der der Neuronen ist), die Astrozyten (deren Kern heller ist), … Ausschnitt aus dem Kleinhirn, die uns ermöglicht die 3 Schichten des Cortex zu unterscheiden : 1. Molekularschicht mit wenigen Zellen und deshalb nur hell gefärbt 2. PurkinjeZellschicht enthält die Purkinje-Zellen (*)von charaketeristischer From 3. Körnerzellschicht mit vielen Zellen (Körnerzellen, Golgi-Zellen) (Ausschnitt aus dem Kortex : 1. Neuronen 2. und 3.Gliazellen mit ausserdem Oligodendrozyten (2) und Astrozyten (3)) O. Hirn, Astrozyten (Ratte), GFAP : - Spezifische Astrozytfärbung : immunhistochemische Technik, die die GFAP erzielt (glial fibrillar acidic protein, aus den zytoplasmatischen Mikrofilamenten) und welche die Erkennung von Astrozyten und sternförmigen Zellen im Nervengewebe erlaubt. Astrozyten = sternförmige Zellen mit langen verzweigten Fortsätzen (= Astrozyten-Endfüsse), deren Gap junctions zur Kommunikation zwischen den Astrozyten dienen. – Die Astrozyten-Endfüsse : 1. Kommen in Kontakt mit den Zellkörpern und den Dendriten der Nervenzellen und erlauben deren Ernährung 2. Enden auf den Blutgefässen und bilden die wasserdichte Blut-Hirn-Schranke 3. Bilden eine relativ wasserdichte Barriere an der Oberfläche des ZNS, auf Höhe der innersten Schicht der Menigen, der lamina limitans glialis - Astrozyten können in zwei Typen unterteilt werden : 1.Fibrilläre Astrozyten : Kommen in der weissen Substanz vor und besitzen wenige, lange, feine und gerade Astrozyten-Endfüsse 2. Protoplasmatische Astrozyten : Kommen in der grauen Substanz vor und besitzen zahlreiche kleine und stark verzweigte Fortsätze. Der Kern der protoplasmatischen Astrozyten ist rund und relativ hell. Das Zytoplasma weist Glykogengranula auf. Universität Fribourg, 2009 1 Nervensystem Ausschnitt aus dem Kortex ( = graue Substanz) mit protoplasmatischen Astrozyten Ausschnitt aus der weissen Substanz mit fibrillären Astrozyten 84. Peripherer Nerv (Mensch), Goldner : - Die peripheren Nerven sind Strukturen des PNS (Peripheres Nervensystem). Diese gehören zum autonomen oder vegetativen Nervensystem und besitzen eine gewisse Anzahl von afferenten und/oder efferenten Nervenfasern, die zu Faszikeln angeordnet sind. - Jede Nervenfaser ist vom lockeren BG, das Endoneurium bezeichnet wird, umgeben. Jeder Faszikel ist vom Perineurium umgeben. Dieses besteht aus konzentrisch angeordneten flachen Fibrozyten zwischen denen Kollagenfasern liegen. Die Faszikel sind zu Nerven zusammengefasst und mit dichtem faserigem BG umgeben, dem Epineurium, welches auch zur Isolation vor Nachbarstrukturen dient. - Zahlreiche Gefässe dringen in die Nerven ein : Die Grössten dringen zwischen dem Epineurium und dem Perineurium oder im Perineurium ein ; Das Endoneurium schliesst eine grosse Zahl an Blutkapillaren ein - Die Kerne in den Faszikeln gehören zu den Schwann-Zellen, die verantwortlich für die Myelinisierung der Axonen im PNS und der Fibrozyten im Epineurium sind / ▲ die Kerne der Nervenfaser befinden sich im ZNS oder in den Ganglien. - Inmitten eines peripheren Nerves können die Nervenfaser entweder myelinisiert oder nicht myelinisiert sein : Nur der Verlauf der myelinisierten Axonen kann identifiziert werden und es ist unmöglich, die nicht myelinisierten Axonen zu erkennen. 1. Nervenfaser Faszikel 2. Bindegewebshülle 4. Blutgefässe Epineurium Universität Fribourg, 2009 3. Dichte 1. Myelinisierte Nervenfaser 2. Endoneurium 2 Nervensystem 86. Sympathisches Nervenganglion (Mensch), HE und Bodian : - Die Ganglien sind Zellkörper Anhäufungen ausserhalb des ZNS - Die SP Ganglien sind in der Nähe des Rückenmarks zu finden (≠ PSP Ganglien, in der Nähe der Effektoren) und besitzen eine relativ änhliche Struktur wie die Spinalganglien - Die Perikaryen der Neuronen sind von flachen Zellen umgeben, den Satellitenzellen, die eine strukturelle und metabolische Rolle spielen. - Die Ganglienzellen sind multipolar und durch zahlreiche Axonen und Dendriten relativ weit voneinander getrennt - Die Ganglienzellen sind relativ gross und umfassen einen randständigen Kern und ein peripheres Zytoplasma mit einem variablen Gehalt an Lipofuszingranula (diese Granula erscheinen mit dieser Färbung als dunklere Granulationen) - Der Ganglion ist von einer dichten Bindegewebshülle umgeben, die in Kontinuität mit dem Perineurium und dem Epineurium der peripheren Nerven steht. Diese Hülle setzt sich in das vaskularisierte Bindegewebsnetz im Inneren des Ganglions fort. Die Perikaryen der Ganglienzellen liegen inmitten dieses lockeren BG. Rot gefärbte Ganglienzellen mit 1. Perikaryen mit randständigen Kernen und deutlichem Nukleoli 2. Lockeres BG , in dem Nervenfasern verlaufen und Kerne der Schwann-Zellen und der seltenen Fibrozyten liegen 3. Eventuelle Identifikation von Satellitzellen Universität Fribourg, 2009 HE Färbung → Identifizierung der gleichen Strukturen wie auf der Bodian Präparat 3 Nervensystem 89. Spinalganglion (Mensch), Bodian : - Bodian ist eine Silberfärbung, die die Nervenfasern (schwarz) hervorhebt - Die Spinalganglien sind Wölbungen auf der Hinterwurzel der Spinalnerven nahe bei der Vebindung mit der Vorderwurzel - Die Struktur eines Spinalganglions siehr fast wie die der SP Ganglion aus. Es gibt trotzdem einige Unterschiede : 1. Die sensitiven Neuronen sind pseudounipolar und sind deshalb näher aneinander als in den SP Ganglien (es gibt weinger Neuropil um diese zu trennen) 2. Die Satellitzellen umgeben jeden Zellkörper der Ganglienzellen völlig : Sie sind zahlreicher und regelmässiger angeordnet als in den SP Ganglien 1. Perikarya eines pseudounipolares Ganglinnneurons 2. Querschnitt einer Nervenfaser 3. Lockeres BG mit SchwannZellen und Fibrozyten Kerne 4. Dichte und faserige Bindegewebshülle 1.Perikarya 2. Satellitzellen, die das Perikarya umhüllen 3. Lockeres und vaskularisiertes BG 4. Dichte und faserige Bindegewebshülle 90. Spinalganglion (Mensch), Nissl : - Die Nissl-Färbung macht das rER der Neuronen mit einem basischen Farbstoff spezifisch sichtbar (siehe Präparat M) - Die Perikaryen der Ganglienzellen mit ihrem randständigen Kern und ihrem deutlichen Nukleolus sind gut erkennbar - Die Satellitzellen umhüllen das Perikarya der Ganglionneuronen - Die Kerne der Schwann-Zellen und der Fibrozyten befinden sich im lockeren und vaskularisierten BG Universität Fribourg, 2009 4 Nervensystem 92. Entwicklung des Rückenmarks und der Chorda dorsalis (Hühnerembryo, 2 Tage alt), HE : - Die folgenden Schritte führen beim Menschen zur Entstehung embryologische Strukturen, ab denen sich das definitive Nervensystem entwickelt : - Stadium 7, 19. Tag : Bildung der Neuralplatte durch Verdickung des Obeflächenektodermes vor dem Hensen-Knoten → Phänomen des chordo-mesodermalen Neuroektoderminduktion - Stadium 8, 23. Tag : Bildung der Neuralrinne und der Neuralwülste - Stadium 9, 25. Tag : die Zellen der Neuralleiste werden von der Spitze der Neuralwülsten freigesetzt - Stadium 10, 28. Tag : Fusion der beiden Neuralwülsten und Bildung des Neuralrohrs, aus dem später das ZNS hervorgeht → Es bleiben noch der Neuroporus anterior und der Neuroporus posterior, die sich im 11. Und 12. Stadium schliessen. - Die Zellen der Neuralleiste weden nach ihren Auswanderungsort zu : Melanozyten, Spinalganglien, vegetativen NS, Schwann-Zellen und peripheren Nerven - Auf diesem Ausschnitt eines Hühnerembryos sind folgenden Strukturen zu erkennen : 1. Das Neuralrohr ist fast geschlossen 2. Die Zellen der Neuralleiste sind freigesetzt worden und beginnen auszuwandern 3. Die enge Beziehung zwischen Chorda dorsalis und Neuralrohr erklärt, warum dieses von der Chorda dorsalis induziert wird 1. Neuralrohr 2. Zellen der Neuralleiste 3. Oberflächenektoderm 4. Chorda dorsalis 5. Mesodern 6. Somatopleura (= Ektoderm + Mesoderm) 7. Splanknopleura (= Endoderm + Mesoderm) 8. Zölom Universität Fribourg, 2009 5