Perizyten sind Zellen, die sich im ganzen Körper um Endothelzellen wickeln. Sie sind essentiell für die Regulierung des Blutflusses und die Aufrechterhaltung der Homöostase im Körper, wie die Blut-Hirn-Schranke.

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Perizytenstruktur

Perizyten sind Zellen, die sich um die Endothelzellen wickeln, die die Kapillaren und Venolen im ganzen Körper auskleiden. Sie befinden sich in der Basalmembran, wodurch sie sehr effizient kommunizieren können.

Perizyten haben einen sehr prominenten Kern im Vergleich zum flachen Kern von Endothelzellen, wodurch sie leicht von Endothelzellen unterschieden werden können. Sie enthalten auch dendritenartige Verlängerungen, die sich um die Kapillarwand wickeln, um den Blutfluss zu regulieren.Perizyten können direkte Verbindungen mit benachbarten Zellen bilden, indem sie Gap Junctions zwischen ihnen bilden – dies ermöglicht den Austausch von Ionen zwischen beiden Zellen. Perizyten verwenden Integrine, um mit Endothelzellen zu kommunizieren, die nicht an sie angrenzen.

Heterogenität der Perizyten

Der embryonale Ursprung der Perizyten ist heterogen. Perizyten im Zentralnervensystem, Thymus, Lunge, Herz, Leber und Darm stammen aus dem Ektoderm, während Perizyten in den meisten anderen Organen aus dem Mesoderm stammen. Da Perizyten heterogen sind, gibt es mehrere Marker, mit denen sie identifiziert werden können.

Der von Blutplättchen abgeleitete Wachstumsfaktorrezeptor β (PDGFRß) ist an der Proliferation und Rekrutierung von Perizyten beteiligt, das Nervenglia-Antigen-2 (NG2) ist an der Rekrutierung von Perizyten für das Tumorgefäßsystem beteiligt, CD146 ist ein Transmembran-Glykoprotein, das als Adhäsionsmolekül fungiert.

Viele der verwendeten Marker sind nicht perizytenspezifisch. Außerdem variieren verschiedene Perizyten in ihrer Expression dieser Marker, was vom Organ, dem Entwicklungsstadium des Perizyten und dem Reifungszustand des Perizyten abhängt.

Perizyten tragen zur normalen Physiologie und Homöostase bei

Perizyten steuern den Blutfluss durch Blutgefäße, indem sie ihre langen Vorsprünge um das sich zusammenziehende oder entspannende Endothelgefäß verlängern. Perizyten tragen auch zur Entwicklung, Umgestaltung, Architektur und Durchlässigkeit des Gefäßsystems bei.Perizyten wirken mit Astrozyten im Gehirn, um die Integrität der Blut-Hirn-Schranke (BBB) aufrechtzuerhalten. Sie können auch die Lymphozytenaktivierung regulieren, um die Blutgerinnung zu beeinflussen.

Perizyten und Myogenese

Perizyten tragen zur Bildung von Skelettmuskeln bei. Durch die Transplantation von Perizyten in den Wirtsmuskel verschmelzen sie mit Myoblasten zu Myotuben, was bei Verletzungen oder Nekrosen zur Regeneration der Muskeln beiträgt. Perizyten können in vitro kultiviert werden, so dass sie zur Behandlung von Muskeldystrophien verwendet werden können.

Die Regenerationsfähigkeit der Perizyten wird durch die Wirtsmikroumgebung beeinflusst. Dies zeigt sich, wenn Perizyten während einer Studie in ältere Wirtstiere und jüngere Wirte injiziert wurden und die älteren Wirtstiere weniger und kleinere Myofasern erzeugten.

Perizyten und Neurogenese

Die Dichte der Perizyten ist am höchsten und sie spielen mehrere Rollen in der Mikroumgebung des Zentralnervensystems. Perizyten wandern zur Quelle traumatischer Hirnverletzungen und differenzieren sich nach ischämischen Schlaganfällen zu Nervenzellen. Perizyten können auch aus der Großhirnrinde isoliert und in funktionelle Neuronen umprogrammiert werden.

Perizyten und Angiogenese

Perizyten fördern das Überleben und die Migration von Endothelzellen, was die Angiogenese unterstützt. Bei Erwachsenen tragen Perizyten nur zur Angiogenese während der Wundheilung und des Tumorwachstums bei. Sie helfen bei der Wundheilung und reduzieren das Wachstum von Tumoren.

Erkrankungen im Zusammenhang mit Perizyten

Diabetische Retinopathie

Diabetische Retinopathie ist eine der Hauptursachen für Erblindung und eine häufige Komplikation von Diabetes mellitus.

Die Krankheit wird durch die Apoptose von Perizyten oder deren Ablösung von der Basalmembran verursacht. Dies reduziert das Verhältnis von Perizyten zu Endothelzellen, was wiederum die Anzahl der funktionellen Blutgefäße verringert und die Blut-Netzhaut-Schranke stört. Eine Retinopathie kann auch durch das Wachstum abnormaler neuer Blutgefäße in der Netzhaut verursacht werden, was zu Kapillarblockaden führt, die zur Erblindung führen.

Neuropathie

Neuropathie wird durch Hyperglykämie-induzierte Apoptose von Perizyten bei Diabetikern verursacht. Die verringerte Anzahl von Perizyten führt zur Desorganisation von Endothelzellen, was zu einer verminderten Perfusion von Nerven führt, die Hypoxie verursachen. Die Hypoxie verursacht dann oxidativen Stress und Apoptose der Perizyten.

Ischämische Schlaganfälle

Schlaganfälle sind eine der Hauptursachen für Tod und Behinderung im westlichen Teil der Welt. Die neurovaskuläre Einheit (NVU) enthält Neuronen, Endothelzellen, Perizyten, Astrozyten, Mikroglia und die extrazelluläre Matrix.Schäden oder Dysregulation von Zellen innerhalb der NVU (insbesondere Nerven und Perizyten) können zu ischämischen Schlaganfällen führen. Perizyten haben viele verschiedene Rollen, die zum Fortschreiten ischämischer Schlaganfälle beitragen.Neuere Studien haben entdeckt, dass Perizytenverengung und Tod das No-Reflow-Phänomen in Gehirnkapillaren verursachen können, das während der hyperakuten Phase des Schlaganfalls beobachtet wird.Perizyten lösen sich auch von den Mikrogefäßen ab und vermitteln entzündliche Immunantworten, die zu BBB-Schäden und Hirnödemen führen. Die Studien entdeckten, dass Perizyten zur Neuroprotektion beitragen, indem sie die BBB stabilisieren und das Endothel schützen. Perizyten schützen auch vor Schlaganfällen, indem sie zur Angiogenese und Neurogenese beitragen, was die neurologische Genesung fördert.

Weiterführende Literatur

• Alle zellbiologischen Inhalte
• Struktur und Funktion des Zellkerns
• Was sind Organellen?
• Ribosomenstruktur
• Proteinproduktion: Initiation, Elongation und Termination

Zitate