Cajal-Zelle (Gastrointestinaltrakt)

Cajal-Zellen stammen nicht vom Neuroektoderm ab, sondern von den Mesenchymzellen des Darms. Sie teilen mit den glatten Muskelzellen der Längsmuskulatur eine gemeinsame Progenitorzelle.^[1] Innerhalb der Tunica muscularis bilden sie ein dreidimensionales Netzwerk und stehen dabei mit den glatten Muskelzellen über Gap Junctions in Verbindung. Diese Zellsysteme heißen SIP-Synzytien.

Cajal-Zellen vermitteln eine Schrittmacherfunktion. Sie erzeugen u.a. durch HCN- und TRP-Kanäle spontan unterschwellige Slow-Wave-Potentiale. Ihre Eigenfrequenz nimmt von oral nach aboral ab, sodass eine gerichtete Kontraktion erfolgen kann. Kommt es durch Stimuli aus dem Auerbach-Plexus zum Erreichen des Schwellenpotentials von ca. - 40 mV, entsteht ein Ca²⁺-vermitteltes Aktionspotential mit niedriger Amplitude. Über Gap Junctions wird dieses nun auf die Muskelzellen übertragen.

Eine tonische Dauerkontraktion (z.B. in einem Sphincter) wird durch permanente Aktionspotentialsalven erreicht. Durch eine übermäßige Hyperpolarisation kommt es hingegen zu einer Atonie, d.h. einer vollständigen Erschlaffung der Muskulatur.

Aufgrund dieser Wirkungen kontrollieren Cajal-Zellen die durch das vegetative Nervensystem gesteuerte Darmmotilität bzw. Peristaltik.

Cajal-Zellen exprimieren das Protoonkogen KIT und sind wahrscheinlich die Ausgangszellen für die Entstehung von gastrointestinale Stromatumoren (GIST).