Kornea - Histologie

Epithel (Epithelium anterius)

Das Epithel der Kornea besteht aus mehrschichtigem, unverhornendem Plattenepithel von circa 6 Zellschichten, die einer Basalmembran aufsitzen. Die Zellen des Epithels sind sowohl durch Desmosomen als auch Gap junctions und Adhärenskontakte verbunden. Die am weitesten außen (also oberflächlich) gelegenen Zellen besitzen Tight junctions als Diffusionsbarrieren gegenüber der anliegenden Tränenflüssigkeit.

Die oberflächlichen Zellen sind zudem mit Mikrovilli bestückt, welche in den Tränenfilm hineinragen. Über die Tight junctions wird der Wassergehalt der mittleren Schicht, dem Stroma corneae, reguliert. 
Unter den oberflächlichen, platten Zellen ist ein weiterer Zelltyp, die Flügelzellen genannt werden, lokalisiert. Sie wurden nach ihren flügel-ähnlichen Ausläufern benannt.

Das Epithel der Kornea besitzt einen Besatz mit Stammzellen. Diese erneuern das gesamte Epithel im Zeitraum von einer Woche. Die Stammzellen der Kornea sitzen an der Basalmembran, hauptsächlich im Bereich des Limbus corneae. Sie besitzen eine große Bedeutung bei der Regeneration von Verletzungen (z.B. durch Fremdkörper). Wird nur das Epithel verletzt, ist eine vollständige Heilung möglich. Das Vorhandensein der Stammzellen ist der Grund, weswegen im Präparat der Kornea gelegentlich basal Mitosefiguren zu beobachten sind.

Bowman-Membran (Bowman-Lamelle, Lamina limitans anterior)

Die mittlere Schicht der Kornea ist im oberen Bereich zellfrei. Dieser Teil wird Bowman-Membran genannt und ist ca. 30 μm dick. Sie erscheint im Mikroskop aufgelockert, in HE-Färbung hell und befindet sich zwischen Stroma und unterem Epithel. Die Bowman-Membran besteht aus dünnem, unregelmäßig angeordnetem Kollagen sowie Mukoproteinen und ist mit der Basalmembran des Hornhautepithels verbunden. 

Stroma 

Das Stroma der Kornea macht den Großteil ihrer Breite (ca. 90%) aus und besteht im Wesentlichen aus länglichen, verzweigten Keratozyten, welche den Fibrozyten des Bindegewebes entsprechen. Sie produzieren die extrazelluläre Matrix des Stromas, welche aus Kollagen, Wasser und Proteoglykanen bestehen. Das Kollagen ist in Kollagenfibrillen und -lamellen organisiert, zwischen welchen die Keratozyten eingelagert sind.

Zwischen den Kollagenfibrillen (meist vom Typ I)  sind außerdem für die Kornea spezifische Proteoglykane eingebettet, die als Lumican bezeichnet werden. Ihre Hauptaufgabe ist es, Wasser im Stroma zu halten (durch Bindung von Wassermolekülen). Wasser macht den Großteil (ca. 80%) des Volumens der Kornea aus. 

Weil das Stroma der größte Anteil der Kornea ist, existiert ein besonderer Aufbau, welcher das Stroma transparent (lichtdurchlässig) macht. Wichtig ist der Abstand zwischen den einzelnen Kollagenfibrillen (ca. 30 nm), welcher kleiner als die sichtbaren Wellenlängen des Lichts (320 bis 780 nm) ist. Dadurch findet keine Brechung bzw. Beugung des Lichts statt. Der Abstand der Kollagenfibrillen ist wiederum abhängig vom Wassergehalt der extrazellulären Matrix: durch Synthese von Proteoglykanen werden Wassermoleküle gebunden, während durch das anliegende Endothel Wasser aus dem Stroma heraustransportiert werden kann.

Descemet-Membran (Lamina limitans posterior)

Die Descemet-Membran ist die Basalmembran des Endothels und wird auch Lamina limitans posterior genannt. Es wird hier zwischen einer vorderen und einer hinteren Lamelle unterschieden, wobei der vordere Teil aus rasterartig angeordnetem Kollagen besteht.

Der hintere Teil der Descemet-Membran ist dicht, erscheint lichtmikroskopisch in HE-Färbung dunkel und ist homogen strukturiert. Im Bereich des Limbus corneae besitzt die Descemet-Membran eine rundliche Struktur, welche Schwalbe-Linie genannt wird. Da die hintere Schicht der Descemet-Membran im Leben ständig an Dicke zunimmt, erscheint diese meist kräftiger. 

Seit dem Jahr 2013 wurde eine weitere Schicht, die Pre-Descemet-Membran (auch nach ihrem Erstbeschreiber, Harminder Dua, Dua’s layer genannt) diskutiert und in den vergangenen Jahren als eigenständige Struktur anerkannt. Sie wird dem posterioren Stroma zugerechnet und ist 10-20 μm dick. Sie enthält, ebenso wie die Matrix des Stromas, vor allen Dingen Typ I Kollagen, welches in fünf bis acht dünnen Lamellen angeordnet ist. Da die Pre-Descemet-Membran Teil des Stromas ist, kann diese üblicherweise nicht in einem lichtmikroskopischen Präparat beobachtet werden. Sie kann jedoch durch Injektion von Luft in das Stroma oder bei ödematösen Veränderungen der Kornea mithilfe der optischen Kohärenztomographie (OCT) sichtbar gemacht werden. Die Pre-Descemet-Membran gewann seit ihrer Erstbeschreibung Bedeutung in der ophthalmologischen Chirurgie (u.a. Keratoplastiken).

Endothel (Epithelium posterius)

Das Endothel der Kornea ist die am weitesten innen gelegene Schicht und besteht aus einer einzigen Lage Zellen. Wie auch bei den oberflächlichen Epithelzellen wird die Zellschicht des Endothels durch stark ausgeprägte Tight junctions verknüpft, um eine wirksame Diffusionsbarriere gegenüber dem Kammerwasser zu schaffen. Durch spezielle Aquaporin-1-Kanäle des Endothels wird der Wassergehalt des Stromas reguliert. Im Gegensatz zum Epithel kann das Endothel der Kornea allerdings Verletzungen nur sehr langsam und ineffektiv reparieren. Stattdessen werden die verbleibenden Zellen kompensatorisch breiter (hypertroph), um den entstandenen Defekt abzudecken. Die Endothelzellschicht ist mit der Descemet-Membran verbunden. Der Teil, welcher nach innen (Richtung Vorderkammer) zeigt, ist mit Mikrovilli besitzt.