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Cerebellum - Histologie

Das Cerebellum (Kleinhirn) dient der Koordination und Feinabstimmung der Motorik sowie der Speicherung motorischer Ablaufpläne. Dabei besitzt es selbst keine motorischen Neurone, sondern lediglich sensible.

Durch Furchen und Windungen (Foliae) entsteht eine stark zerklüftete Oberfläche, was ein ganz typisches histologisches Schnittbild zur Folge hat, den sogenannten Arbor vitae (Lebensbaum).

Erkennungsmerkmale

Die Kleinhirnrinde ist in drei Schichten gegliedert:

  • Stratum moleculare
  • Stratum purkinjense
  • Stratum granulosum

Cerebellum - sagittal

Stratum moleculare

Oberflächennah liegt das Stratum moleculare. Es ist von der Pia mater bedeckt, diese besitzt wenige Zellkerne und ist reich an dicht stehenden Fortsätzen von Neuronen und Gliazellen. Die im Stratum moleculare verlaufenden Axone sind nicht myelinisiert.

In der Hämatoxylin-Eosin-Färbung erscheint die Schicht relativ homogen, schwach azidophil (leicht rot angefärbt). Die Kerne der wenigen Zellen liegen verstreut. In einer Versilberung können die Zellfortsätze und andere Fasern sehr gut sichtbar gemacht werden. Solche Versilberungen kommen gelegentlich in Prüfungspräparaten vor.

Innerhalb des Stratum moleculare finden sich eine Reihe verschiedener Bestandteile:

  • Sternzellen - kommen im oberflächlichen Teil vor; Ihre Fortsätze verbleiben in der Schicht und ihre Axone bilden Synapsen mit den Dendriten der Purkinje-Zellen
  • Purkinje Zellen - ihre Dendriten durchdringen das gesamte Stratum moleculare, ihre Zellkerne liegen allerdings eine Schicht tiefer
  • Afferente Kletterfasern - sind im mittleren und unteren Abschnitt des Stratums zu finden, sie bilden Synapsen mit den Dendriten der Purkinjee-Zellen

Korbzellen - Histologie

  • Korbzellen - befinden sich ebenfalls im distalen Teil und geben Axone ab, die korbförmig (daher der Name) die Perikaryen der Purkinje-Zellen in der darunter liegenden Schicht umschlingen
  • Parallelfasern von Körnerzellen sowie Dendriten von Golgi-Zellen - beide kommen aus dem tiefer gelegenen Stratum granulosum und ziehen hoch bis in das Stratum moleculare
  • Radiale Fortsätze von Bergmann-Gliazellen - ihre Äste umgeben neuronale Strukturen; Sie bilden die Membrana limitans gliae perivascularis sowie superficialis

Stratum purkinjense

An das Stratum moleculare schließt sich das Stratum purkinjense, auch Stratum ganglionare genannt, an. Hier liegen die Zellkörper der Purkinje-Zellen in definierten Abständen zueinander, dazwischen finden sich die Perikarya der Bergmann-Gliazellen.

Stratum purkinjense - Histologie

Die Schicht wird außerdem von Parallel- und Kletterfasern sowie Dendriten der Golgi-Zellen, Axonen von Korbzellen und retrograden Kollateralen der Purkinje-Zellen durchzogen.

Stratum granulosum

Die letzte Schicht ist das Stratum granulosum. Sie schließt den Kortex nach basal ab und beinhaltet folgende Strukturen:

Körnerzellen mit kleinen runden Zellleibern, die dicht gelagert sind. Sie entsenden ihre Axone ins Stratum moleculare, die Dendriten jedoch verbleiben im Stratum granulosum. Körnerzellen sind kein einheitlicher Zelltyp, vielmehr handelt es sich um einen historisch bedingten Sammelbegriff, er umfasst alle Zellen, die in der Nissl-Färbung eine Granulierung (Körnung) aufweisen und schließt kleine Pyramidenzellen sowie Nicht-Pyramidenzellen ein. Größere Pyramidenzellen werden hingegen nicht als Körnerzellen bezeichnet.

Deutlich seltener und größer als die Körnerzellen sind sie Golgi-Zellen, die ihre Dendriten ins Stratum moleculare entsenden, während die Axone keine andere Schicht erreichen.

Cerebellum - Histologie

Aus dem Mark kommende Kletterfasern und Axone und Kollateralen der Purkinje-Zellen erreichen das Stratum granulosum. Des Weitern sind Astrozyten, Oligodendrozyten und weitere Typen von Gliazellen zu finden.

Glomeruli cerebellares sind lichtmikroskopisch zellkernfreie Areale, die auch als Parenchyminseln bezeichnet werden. Es handelt sich um synaptische Komplexe, in deren Zentrum sich die Terminale einer Moosfaser befindet. An diesen Terminalen bilden die Dendriten von benachbarten Körnerzellen und Golgi-Zellen Synapsen aus.

An das Stratum granulosum schließt sich die Marklamelle an. Sie enthält vor allem durchziehende Fasern sowie Astrozyten und Oligodendrozyten.

Cortex cerebelli - posterior

Verschaltung der Zellen

Körnerzellen entsenden ihre Axone in höhere Schichten, die dort als Parallelfasern verlaufen. Ihre Synapsen mit den Fortsätzen von Korbzellen, Golgi-Zellen und Stützzellen nutzen Glutamat als Neurotransmitter und sind damit exzitatorisch. Auch die Kletterfasern, die an Purkinje-Zellen Synapsen bilden, nutzen Glutamat. Auf jede einzelne Purkinje-Zelle wirken mehrere tausend Fasern.

Die Fasern von Stützzellen und Korbzellen, die Synapsen mit den Purkinje-Zellen bilden, basieren auf Gamma-Aminobuttersäure (GABA) und sind damit inhibitorisch.

Purkinje-Zellen werden von extracerebellär auf zwei Wegen angesprochen: spino-cerebellär, über Moosfasern, die Körnerzellen ansprechen und auf Purkinje-Zellen wirken sowie aus der Olive, deren Fasern direkt an Purkinje-Zellen enden. In beiden Fällen kommt es zur Hemmung von Kernen.

Histologische Differentialdiagnose

Bei entsprechender Aufarbeitung bereits ohne Vergrößerung (Präparat gegen das Licht halten) der für das Kleinhirn typische Arbor vitae (Lebensbaum) erkannt werden.

Eine Verwechslung mit Präparaten des Telencephalon ist möglich, jedoch besitzt dieses keine Marklamellen.

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Quellen anzeigen

Quellen:

  • R. Lüllmann-Rauch: Taschenatlas Histologie, 3. Auflage, Thieme (2009), S. 196 ff
  • D. Drenckhahn, A. Benninghoff: Anatomie - Band 2, 16. Auflage, Elsevier (2004), S. 396 ff.

Text, Review, Layout:

  • Andreas Rheinländer
  • Stefanie Bauer, Claudia Bednarek
  • Marie Hohensee

Illustartion:

  • Cerebellum - sagittal - Paul Kim
  • Korbzellen - Histologie
  • Stratum purkinjense - Histologie
  • Cortex cerebelli - posterior - Paul Kim
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