Fibroblasten

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 4. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Fibroblasten sind aufbauende Zellen. Sie produzieren alle Fasern und molekularen Bestandteile des Bindegewebes und verleihen diesem seine Struktur und Festigkeit.

Was sind Fibroblasten?

Aktive Fibroblasten stellen alle Bestandteile der Matrix her, also Fasern, Glucosaminglykane und Proteoglykane.
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Fibroblasten sind Bindegewebszellen im engeren Sinn. Sie sind beweglich und teilungsaktiv und produzieren alle wichtige Bestandteile der Interzellularsubstanz.

Das ist die Grundstruktur im Gewebe, in die die Zellen eingelagert sind. Sie bestimmt die Eigenschaften des Gewebes. Ihre Bestandteile sind die sogenannte amorphe Matrix (gestaltlose, gelartige Flüssigkeit) und Fasern. Ist die Syntheseleistung der Fibroblasten gering werden sie inaktiv und unbeweglich. In diesem Zustand werden sie Fibrozyten genannt. Allerdings sind die Übergänge von der einen in die andere Form fließend, so dass eine genaue Abgrenzung nicht möglich ist. In der Literatur werden die Begriffe bisweilen synonym gebraucht. Diese Meinung wird auch dadurch gestützt, dass eine Rückführung aus dem inaktiven in den aktiven Zustand jederzeit möglich ist.

Eine Sonderform sind die Myofibroblasten, die eine Mischung aus Zellen des Bindegewebes und der glatten Muskulatur darstellen. Sie haben die Fähigkeit sich zusammen zu ziehen wie Muskelfasern. Über die umgebenden elastischen Bindegewebsfasern wird die Kontraktion auf die benachbarten Strukturen übertragen. Dieser Vorgang spielt zum Beispiel bei der Wundheilung eine wichtige Rolle.

Anatomie & Aufbau

Der Golgi-Apparat ist sehr groß, es ist reichlich raues endoplasmatisches Reticulum vorhanden und viele Vesikel und Mitochondrien. Die Zelle besitzt in diesem Zustand viele irregulär geformte Fortsätze, über die der Kontakt untereinander stattfindet. Aktive Fibroblasten bilden selten einen Zellverband, meistens liegen sie vereinzelt in der Grundsubstanz.

Im inaktiven Zustand ändern sich die Form der Zelle und des Zellkerns und die Zusammensetzung im Zellinneren. Die Gestalt insgesamt und des Kerns ähnelt eher einer Spindel. Die syntheseaktiven Zellorganellen sind schwächer entwickelt. Alle genannten Merkmale führen dazu, dass der Fibrozyt kleiner ist als die aktive Form. Im inaktiven Zustand ist häufiger die Anordnung im Zellverband zu beobachten.

Myofibroblasten sind deutlich spindelförmig und tragen lange Fortsätze. Sie beinhalten Aktin-Myosin-Komplexe, die zur Kontraktion befähigt sind. Ihre Gestalt ähnelt der von glatten Muskelzellen.

Funktion & Aufgaben

Aktive Fibroblasten stellen alle Bestandteile der Matrix her, also Fasern, Glucosaminglykane und Proteoglykane. All diese Inhaltsstoffe bestimmen die Eigenschaft von Bindegewebe in Sehnen, Bändern, Knorpel, Kapseln, Faszien und der Unterhaut.

Im rauen endoplasmatischen Reticulum wird die Vorstufe des Kollagens, das Prokollagen, hergestellt. Es wird über das Membransystem des Golgiapparates zur Zellmembran transportiert und nach außen abgegeben. Kollagen besteht aus sehr widerstandsfähigen Fasern, die sich längs der Zugrichtung ausrichten und der Matrix ihre Zugstabilität verleihen. Bei einer Gewebsschädigung wird die Produktion von Kollagen stark angekurbelt, um frühzeitig ein Fasernetz zu bilden, das sich zum Schutz über einen Defekt legt. Das ist ein ganz wichtiger Schritt bei der Wundheilung. Elastische Fasern enthalten viel Elastin und werden dort benötigt, wo häufig Dehnbeanspruchungen auftreten, zum Beispiel in der Aorta und in der Lunge. Retikuläre Fasern bilden ein lockeres Netzwerk und dienen dazu, Zellen oder Organe wie die Milz einzubetten.

Glucosaminglykane sind linear angeordnete Mehrfachzucker, Proteoglykane große Moleküle aus Zuckerresten und einem kleinen Proteinanteil. Beide Gruppen haben eine enorm hohe Fähigkeit, Wasser zu binden, wodurch das Volumen und die Straffheit der Matrix bestimmt werden.

Neben der aufbauenden Funktion bereiten Fibroblasten aber auch den Abbau von geschädigtem oder abgestorbenem Bindegewebe vor. Sie produzieren Kollagenase, ein abbauendes Enzym, das in Vesikeln gespeichert wird. Bei Bedarf wird es ausgeschüttet und für den Zerlegungsprozesses bereitgestellt.

Myofibroblasten spielen eine wichtige Rolle in der ersten Phase der Wundheilung. Sie besitzen einen Aktin-Myosin-Komplex, der sie befähigt, sich zusammen zu ziehen. Mit diesem Vorgang straffen und stabilisieren sie das neu entstandene Gewebe nach einer Verletzung und ziehen die Wundränder zusammen.

Krankheiten

Das Gleiche gilt für eine Bindegewebsschwäche. Sie ist konstitutionsbedingt, es liegt eine angeborene Schwäche der Fibroblastenaktivität vor. Sie produzieren nicht genügend Stoffe für die Matrix und diese ist dadurch weniger fest und straff als bei anderen Menschen. Dieser Prozess kann durch äußere Gegebenheiten unterstützt werden, vor allem durch Übergewicht. Die Folgen sind an der Haut (Orangenhaut) und den Venen (Krampfadern) sichtbar, betreffen aber das gesamte Bindegewebe. Auch an inneren Organen oder den Bändern der Gelenke können Funktionsstörungen auftreten.

Eine typische Erkrankung, bei der es zu einer erhöhten Fibroblastenaktiviät kommt, ist die Fibrose. Sie wird meistens durch Giftstoffe ausgelöst, die über längere Zeit aufgenommen werden, wie Kohlenstaub, Mehl oder Asbest. Die vermehrte Produktion von Kollagen führt zu einer verminderten Ausdehnungsfähigkeit des Bindegewebes. Je nachdem welches Organ befallen ist, wird dessen Funktionsfähigkeit stark beeinträchtigt. Bei lebenswichtigen Organen kann der Tod die Folge sein. Ein typischer Manifestationsort ist die Lunge.

Eine weitere bedeutsame Krankheitsgruppe, bei der es zu einer erhöhten Fibroblastenaktivität kommt, sind die Kollagenosen. Es sind Autoimmunerkrankungen, die zum entzündlich rheumatischen Formenkreis gezählt werden. Das Immunsystem bildet Antikörper gegen das körpereigene Bindegewebe, die zu dem entzündlichen Prozess führen. Im Verlauf verfestigt sich das Bindegewebe, was bis zur Verkalkung führen kann. Häufig betroffen sind die Gelenke (rheumatoide Arthritis), die Haut oder das Bindegewebe der inneren Organe (Sklerodermie). Die Reaktion betrifft nicht nur die Fibroblasten, sondern auch die Zellen, die bei einer Entzündungsreaktion aktiv werden.

Typische & häufige Bindegewebserkrankungen

• Schwangerschaftsstreifen
• Progressive systemische Sklerodermie
• Dehnungsstreifen
• Cellulite (Orangenhaut)

Quellen

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