Was ist die Basallamina?

Die Basallamina ist eine starke, faserige und durchlässige Matrix, die hauptsächlich als Basis dient, auf der Zellen im menschlichen Körper wachsen können. Es verbindet auch Zellen miteinander und mit dem darunter liegenden Bindegewebe. Diese Matrix besteht aus Kollagen, Glykoproteinen und Zellrezeptormolekülen. Sie besteht hauptsächlich aus zwei Unterschichten, der Lamina densa und der Lamina lucida. Die Basallamina und die Retikularlamina bilden die Basalmembran.

Es gab große Verwirrung über die Strukturen innerhalb der Basalmembran und die Existenz der Basallamina, bis die Basalmembran mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) betrachtet wurde. TEMs verwenden einen Elektronenstrahl, der von elektromagnetischen Linsen fokussiert und konzentriert wird, um winzige Details in einem ultradünnen Gewebeabschnitt zu durchdringen und zu betrachten. TEMs können an Strukturen von nur 0.2 Nanometer (nm) arbeiten, während herkömmliche Lichtmikroskope nur bis etwa 200 nm arbeiten können.

Die Basallamina ist ungefähr 50.8 nm dick. Es ist unmöglich, die feinen Details der Basalmembran zu sehen und die Existenz der Lamina innerhalb der Basalmembran mit Lichtmikroskopie aufzulösen. Die TEM bestätigte nicht nur die Existenz der Basallamina, sondern zeigte auch, dass sie weiter in zwei Schichten unterteilt werden könnte, die Lamina densa und die Lamina lucida.

Die Lamina densa und Lamina lucida leiten ihre Namen von der Färbemethode ab, die verwendet wird, um Strukturen in der Transmissionselektronenmikroskopie sichtbar zu machen. Bei der TEM werden Schwermetallfärbungen verwendet, um Gewebekontrast zu liefern. Die Schwermetallflecken binden sich an die Lamina densa und diese Struktur absorbiert im TEM die Elektronen oder ist elektronendicht. Der Name Lamina densa leitet sich daher von der dichten oder dunklen Charakteristik ab, die sie im TEM annimmt. Lucida bedeutet hell und da die Lamina lucida elektronentransparent ist und im TEM hell erscheint, erhielt sie den umgekehrten beschreibenden Namen.

Die Lamina densa besteht aus Kollagen Typ IV. Kollagen vom Typ IV ist eine Struktur, die wie Pfosten und Kugeln aussieht, die miteinander verbunden sind. Diese Architektur erzeugt ein starkes, aber offenes Gerüst, um die angrenzenden Zellen und Komponenten der Lamina lucida zu unterstützen.

Die Lamina lucida besteht aus dem Zellrezeptormolekül Integrin und den Glykoproteinen Laminin und Entactin. Integrin vernetzt Zelloberflächen und bindet Zellen zusammen. Laminin und Entactin fungieren sowohl als Kissen für die Nachbarzellen als auch zur Bindung von Molekülen außerhalb der Zelle. Entactin-, Laminin- und Integrinmoleküle der Lamina lucida sind in die offenen Räume in der Kollagenmatrix der Lamina densa eingebettet und ragen aus ihr heraus.

Die Alveolar-Kapillar-Schranke ist die wichtige Blut-Luft-Schicht in der Lunge. Die alveolar-kapillare Barriere besteht teilweise aus der Basallamina. In dieser Barriere bietet die Basallamina strukturelle Unterstützung für die Lunge, während sie auch den Austausch von Gasen wie Sauerstoff und Kohlendioxid ermöglicht.

Die Basallamina ist auch ein integraler Bestandteil der glomerulären Basalmembran, der äußeren Auskleidung des Glomerulus in den Nieren. Der Glomerulus ist dafür verantwortlich, Abfallstoffe aus dem Blut zu filtern und in Urin umzuwandeln. In der glomerulären Basalmembran verleiht die Lamina dieser Filterstruktur architektonische Integrität, während sie den Austausch von Blutabfällen über ihre Oberfläche ermöglicht.