Speicheldrüse

Die Speicheldrüsen vieler Wirbeltiere, einschließlich der Säugetiere, sind exokrine Drüsen , die Speichel über ein System von Ausführungsgängen produzieren . Der Mensch besitzt drei paarige große Speicheldrüsen ( Ohrspeicheldrüse , Unterkieferspeicheldrüse und Unterzungenspeicheldrüse ) sowie Hunderte von kleinen Speicheldrüsen. ^{[ 1 ]} Speicheldrüsen lassen sich in seröse , muköse und seromuköse (gemischte) Drüsen einteilen .

In serösen Sekreten ist das hauptsächlich sezernierte Protein Alpha-Amylase , ein Enzym , das Stärke in Maltose und Glucose spaltet ^{[ 2 ]} , während in mukösen Sekreten das hauptsächlich sezernierte Protein Mucin ist , das als Gleitmittel dient ^{[ 1 ]} .

Beim Menschen werden täglich 1200 bis 1500 Milliliter Speichel produziert. ^{[ 3 ]} Die Speichelsekretion (Speichelfluss) wird durch parasympathische Stimulation vermittelt ; Acetylcholin ist der aktive Neurotransmitter und bindet an muskarinische Rezeptoren in den Drüsen, was zu einer erhöhten Speichelproduktion führt. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Ein viertes Speicheldrüsenpaar, die Tubendrüsen , wurde erstmals 2020 beschrieben. Sie sind nach ihrer Lage benannt, da sie sich vor und über dem Tubenwulst (Torus tubarius) befinden . Dieser Befund aus einer Studie muss jedoch noch bestätigt werden. ^{[ 5 ]}

Die beiden Ohrspeicheldrüsen sind die größten Speicheldrüsen des Menschen und liegen um den aufsteigenden Unterkieferast . ^{[ 6 ]} Sie sezernieren Speichel zur Unterstützung des Kauens und Schluckens sowie Amylase zur Einleitung der Stärkeverdauung . ^{[ 7 ]} Es handelt sich um seröse Drüsen, die Alpha-Amylase (auch Ptyalin genannt ) produzieren. ^{[ 8 ]} Der Speichel gelangt über den Ausführungsgang der Ohrspeicheldrüse in die Mundhöhle . Die Drüsen befinden sich hinter dem aufsteigenden Unterkieferast und vor dem Warzenfortsatz des Schläfenbeins . Sie sind klinisch relevant bei der Präparation von Gesichtsnervenästen zur Freilegung der verschiedenen Lappen, da jede iatrogene Läsion zu einem Funktions- oder Kraftverlust der an der Gesichtsmimik beteiligten Muskeln führt . ^{[ 8 ]} Sie produzieren 25 % des gesamten Speichels in der Mundhöhle. ^{[ 7 ]} Mumps ist eine Virusinfektion , die durch eine Infektion der Ohrspeicheldrüse verursacht wird. ^{[ 9 ]}

Die Unterkieferspeicheldrüsen (früher als Unterkieferspeicheldrüsen bezeichnet) sind ein Paar großer Speicheldrüsen, die unterhalb des Unterkiefers, oberhalb des Musculus digastricus , liegen . ^{[ 6 ]} Das produzierte Sekret ist eine Mischung aus seröser Flüssigkeit und Schleim und gelangt über den Ausführungsgang der Unterkieferspeicheldrüse (Ductus submandibularis) oder den Wharton-Gang in die Mundhöhle . ^{[ 7 ]} Etwa 70 % des Speichels in der Mundhöhle werden von den Unterkieferspeicheldrüsen produziert, obwohl diese deutlich kleiner sind als die Ohrspeicheldrüsen. ^{[ 7 ]} Diese Drüse lässt sich in der Regel durch Abtasten des Halses ertasten, da sie in der oberflächlichen Halsregion liegt und sich wie eine runde Kugel anfühlt. Sie befindet sich etwa zwei Fingerbreit oberhalb des Adamsapfels (Kehlkopfvorsprung) und etwa fünf Zentimeter unterhalb des Kinns.

Die Unterzungenspeicheldrüsen sind ein Paar großer Speicheldrüsen, die unterhalb der Zunge und vor den Unterkieferspeicheldrüsen liegen. ^{[ 6 ]} Ihr Sekret ist hauptsächlich mukös , sie zählen aber zu den gemischten Drüsen. ^{[ 8 ]} Im Gegensatz zu den anderen beiden großen Speicheldrüsen besitzen die Unterzungenspeicheldrüsen keine Schaltstücke und in der Regel auch keine Streifenstücke. Der Speichel tritt direkt aus 8–20 Ausführungsgängen, den sogenannten Rivinusgängen, aus . ^{[ 8 ]} Etwa 5 % des in die Mundhöhle gelangenden Speichels stammen aus diesen Drüsen. ^{[ 7 ]}

Die tubarischen Drüsen werden als viertes Speicheldrüsenpaar im hinteren Nasenrachenraum und der Nasenhöhle vermutet. Sie bestehen überwiegend aus Schleimdrüsen und ihre Ausführungsgänge münden in die dorsolaterale Rachenwand. Diese Drüsen waren bis September 2020 unbekannt, als sie von einer Gruppe niederländischer Wissenschaftler mithilfe von prostataspezifischem Membranantigen -PET-CT entdeckt wurden . Diese Entdeckung könnte Mundtrockenheit nach Strahlentherapie erklären, obwohl die drei Hauptspeicheldrüsen nicht betroffen sind. Allerdings müssen diese Ergebnisse aus nur einer Studie noch bestätigt werden. ^{[ 10 ] [ 5 ]} Eine interdisziplinäre Gruppe von Wissenschaftlern widerspricht dieser neuen Entdeckung. Sie gehen davon aus, dass eine Ansammlung kleiner Speicheldrüsen beschrieben wurde. ^{[ 11 ]} Die Forscher untersuchten die Scans und bestätigten das Drüsengewebe durch die Dissektion von Leichen. Sie vermuten, dass es sich bei dieser Struktur um eine bisher unbekannte Hauptspeicheldrüse handeln könnte. ^{[ 12 ]} Ihre Ergebnisse weckten klinisches Interesse, insbesondere in der Radioonkologie, da eine Schädigung dieser Drüsen während der Strahlentherapie bei Kopf-Hals-Tumoren zu Xerostomie (Mundtrockenheit) beitragen kann, selbst wenn die bekannten großen Speicheldrüsen intakt bleiben. ^{[ 13 ]}

Etwa 800 bis 1000 kleine Speicheldrüsen befinden sich in der gesamten Mundhöhle in der Submukosa ^{[ 14 ]} der Mundschleimhaut, im Gewebe der Wangen-, Lippen- und Zungenschleimhaut, des weichen Gaumens, der seitlichen Anteile des harten Gaumens und des Mundbodens oder zwischen den Muskelfasern der Zunge. ^{[ 15 ]} Sie haben einen Durchmesser von 1 bis 2 mm und sind, anders als die großen Speicheldrüsen, nicht von Bindegewebe umhüllt, sondern nur davon umgeben. Die Drüse besteht üblicherweise aus mehreren Azini , die zu einem kleinen Läppchen verbunden sind. Eine kleine Speicheldrüse kann einen gemeinsamen Ausführungsgang mit einer anderen Drüse haben oder einen eigenen Ausführungsgang besitzen. Ihr Sekret ist hauptsächlich mukös und erfüllt viele Funktionen, wie zum Beispiel die Benetzung der Mundhöhle mit Speichel. Probleme mit Zahnprothesen können bei Mundtrockenheit mitunter auf eine Funktionsstörung der kleinen Speicheldrüsen hinweisen. ^{[ 14 ]} Die kleinen Speicheldrüsen werden vom Gesichtsnerv (Hirnnerv VII) innerviert . ^{[ 15 ]}

Die von-Ebner-Drüsen befinden sich in einer Rinne, die die Wallpapillen auf der Zungenoberfläche nahe dem Sulcus terminalis umgibt . Sie sondern eine rein seröse Flüssigkeit ab, die die Fettspaltung einleitet . Zudem fördern sie die Geschmackswahrnehmung durch die Sekretion von Verdauungsenzymen und Proteinen. ^{[ 14 ]} Die Anordnung dieser Drüsen um die Wallpapillen gewährleistet einen kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom über die zahlreichen Geschmacksknospen an den Papillenrändern und ist wichtig für die Auflösung der zu schmeckenden Nahrungsbestandteile.

Die Speicheldrüsen werden direkt oder indirekt vom parasympathischen und sympathischen Anteil des autonomen Nervensystems innerviert . Parasympathische Stimulation führt zu einem reichlichen Speichelfluss.

• Die parasympathische Innervation der Speicheldrüsen erfolgt über Hirnnerven . Die Ohrspeicheldrüse erhält ihren parasympathischen Input vom Nervus glossopharyngeus (CN IX) über das Ganglion oticum [ ^{16 ] ,} während die Unterkiefer- und Unterzungenspeicheldrüsen ihren parasympathischen Input vom Nervus facialis (CN VII) über das Ganglion submandibulare erhalten ^{[ 17 ]} . Diese Nerven setzen Acetylcholin und Substanz P frei, welche die IP3- bzw. DAG-Signalwege aktivieren.
• Die direkte sympathische Innervation der Speicheldrüsen erfolgt über präganglionäre Nerven in den thorakalen Segmenten T1–T3. Diese bilden Synapsen im oberen Halsganglion mit postganglionären Neuronen, welche Noradrenalin freisetzen. Dieses wird anschließend von β1-adrenergen Rezeptoren auf den Azinus- und Ausführungsgangzellen der Speicheldrüsen aufgenommen _, was zu einem Anstieg des zyklischen Adenosinmonophosphat-Spiegels (cAMP) und damit zu einer erhöhten Speichelsekretion führt. Sowohl parasympathische als auch sympathische Reize bewirken eine Steigerung der Speicheldrüsensekretion ^{[ 18 ].} Der Unterschied liegt in der Zusammensetzung des Speichels: Sympathische Reize führen insbesondere zu einer erhöhten Amylasesekretion, die von serösen Drüsen produziert wird. Das sympathische Nervensystem beeinflusst die Speicheldrüsensekretion auch indirekt, indem es die Blutgefäße innerviert, die die Drüsen versorgen. Dies führt über die Aktivierung von α ₁ adrenergen Rezeptoren zu einer Vasokonstriktion und verringert den Wassergehalt des Speichels.

Die Drüse ist innerlich in Läppchen unterteilt . Blutgefäße und Nerven treten am Hilus in die Drüse ein und verzweigen sich allmählich in die Läppchen.

Die sekretorischen Zellen sind in Gruppen, sogenannten Azini , angeordnet . Jeder Azini befindet sich am Ende der Drüse und ist mit dem Ausführungsgangsystem verbunden. Jedes Drüsenläppchen enthält zahlreiche Azini. Jeder Azini besteht aus einer einzelnen Schicht kubischer Epithelzellen, die ein Lumen umschließen – eine zentrale Öffnung, in der der Speichel nach seiner Produktion durch die sekretorischen Zellen abgelagert wird. Die drei Azini-Formen werden anhand des vorhandenen Epithelzelltyps und des produzierten Sekretionsprodukts klassifiziert: serös, mukoserös und mukös. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

Im Ausführungsgangsystem werden die Lumina durch Schaltstücke gebildet , die sich wiederum zu Streifenstücken vereinigen . Diese münden in Ausführungsgänge zwischen den Drüsenlappen (sogenannte Interlobular- oder Sekretionsgänge). Sie finden sich an den meisten großen und kleinen Drüsen (eine Ausnahme bildet möglicherweise die Unterzungendrüse). ^{[ 19 ]}

Alle menschlichen Speicheldrüsen enden im Mund, wo der Speichel die Verdauung unterstützt. Im Magen wird der Speichel durch die Magensäure schnell inaktiviert, enthält aber auch Enzyme, die durch die Magensäure aktiviert werden.

Etwa 20.000 proteinkodierende Gene werden in menschlichen Zellen exprimiert , 60 % davon in normalen, adulten Speicheldrüsen. ^{[ 21 ] [ 22 ]} Weniger als 100 Gene werden spezifischer in der Speicheldrüse exprimiert. Diese speicheldrüsenspezifischen Gene kodieren hauptsächlich für sezernierte Proteine; im Vergleich zu anderen Organen des menschlichen Körpers weist die Speicheldrüse den höchsten Anteil an sezernierten Genen auf. Die heterogene Familie der prolinreichen humanen Speichelglykoproteine, wie beispielsweise PRB1 und PRH1 , sind speicheldrüsenspezifische Proteine ​​mit der höchsten Expressionsrate. Weitere Beispiele für spezifisch exprimierte Proteine ​​sind das Verdauungsamylaseenzym AMY1A , das Mucin MUC7 und Statherin , die alle für die spezifischen Eigenschaften des Speichels von großer Bedeutung sind.

Die Alterung der Speicheldrüsen führt zu einigen strukturellen Veränderungen, wie zum Beispiel: ^{[ 23 ] [ 24 ]}

• Abnahme des Volumens des Azinusgewebes
• Zunahme des Bindegewebes
• Zunahme des Fettgewebes
• Duktale Hyperplasie und Dilatation ^{[ 23 ]}

Darüber hinaus kommt es zu Veränderungen im Speichelinhalt:

• Abnahme der Konzentration von sekretorischem IgE ^{[ 23 ]}
• Abnahme der Mucinmenge

Es ist jedoch keine generelle Veränderung der Menge des ausgeschiedenen Speichels festzustellen.

Die Speicheldrüsen produzieren Speichel, der zahlreiche Vorteile für die Mundhöhle und die allgemeine Gesundheit bietet. Die Kenntnis der normalen Speichelflussrate (SFR) ist bei der Behandlung von Zahnpatienten von großer Bedeutung. ^{[ 25 ]} Zu diesen Vorteilen gehören:

• Schutz: Speichel besteht aus Proteinen (z. B. Muzinen), die sowohl die Weich- als auch die Hartgewebe der Mundhöhle befeuchten und schützen. Muzine sind die Hauptbestandteile des Schleims, der schleimigen, viskoelastischen Substanz, die alle Schleimhautoberflächen überzieht. ^{[ 26 ]}

• Pufferung: Im Allgemeinen gilt: Je höher die Speichelflussrate, desto schneller die Clearance und desto höher die Pufferkapazität, was einen besseren Schutz vor Karies ermöglicht. Daher verfügen Menschen mit einer langsameren Speichelsekretion in Kombination mit einer geringen Pufferkapazität über einen verminderten Speichelschutz gegen Mikroorganismen. ^{[ 27 ]}

• Pellikelbildung: Speichel bildet auf der Zahnoberfläche eine Pellikel, um Abrieb zu verhindern. Dieser Film enthält Muzine und prolinreiche Glykoproteine ​​aus dem Speichel.

Die Proteine ​​(Statherin und prolinreiche Proteine) in der Speichelpellikel hemmen die Demineralisierung und fördern die Remineralisierung durch Anziehung von Calciumionen. ^{[ 28 ]}

• Erhaltung der Zahnintegrität: Demineralisierung tritt auf, wenn der Zahnschmelz durch Säureeinwirkung zersetzt wird. In diesem Fall hemmt die Pufferwirkung des Speichels (erhöhte Speichelflussrate) die Demineralisierung. Der Speichel kann dann die Remineralisierung des Zahns fördern, indem er den Zahnschmelz mit Kalzium- und Phosphatmineralien stärkt. ^{[ 29 ]}

• Antimikrobielle Wirkung: Speichel kann aufgrund seiner Inhaltsstoffe das mikrobielle Wachstum hemmen. So bindet beispielsweise das im Speichel enthaltene Laktoferrin auf natürliche Weise Eisen. Da Eisen ein Hauptbestandteil bakterieller Zellwände ist, führt die Entfernung von Eisen zum Abbau der Zellwand und damit zum Absterben der Bakterien. Antimikrobielle Peptide wie Histatine hemmen das Wachstum von Candida albicans und Streptococcus mutans . Speichel-Immunglobulin A dient der Aggregation von Mundbakterien wie S. mutans und beugt so der Bildung von Zahnbelag vor. ^{[ 30 ]}

• Gewebereparatur: Speichel kann die Weichgewebereparatur fördern, indem er die Blutgerinnungszeit verkürzt und die Wundkontraktion erhöht. ^{[ 31 ]}

• Verdauung: Speichel enthält Amylase, die Stärke in Glukose, Maltose und Dextrin spaltet. Dadurch ermöglicht der Speichel eine gewisse Verdauung, bevor die Nahrung den Magen erreicht. ^{[ 32 ]}

• Geschmack: ^{[ 33 ]} Speichel dient als Lösungsmittel, in dem sich feste Partikel auflösen und über die Mundschleimhaut auf der Zunge zu den Geschmacksknospen gelangen können. Diese Geschmacksknospen befinden sich in den Papillae foliatae und circumvallatae, wo kleine Speicheldrüsen Speichel absondern. ^{[ 34 ]}

Eine Sialolithiasis ist ein Speichelstein, der die Ausführungsgänge, am häufigsten die Unterkieferspeicheldrüsen, verstopfen und dadurch Schmerzen und Schwellungen der Drüse verursachen kann. ^{[ 35 ]}

Eine Speicheldrüsenfunktionsstörung äußert sich entweder in einer verminderten ( Hyposalivation ) oder einer erhöhten ( Hypersalivation ) Speichelproduktion. Xerostomie , das Symptom des trockenen Mundes, wird häufig durch Hyposalivation verursacht und ist mit einer erheblichen Beeinträchtigung der Lebensqualität verbunden. ^{[ 36 ]} Nach einer Strahlentherapie im Kopf-Hals-Bereich ist eine Speicheldrüsenfunktionsstörung eine vorhersehbare Nebenwirkung. ^{[ 36 ]} Die Speichelproduktion kann pharmakologisch durch Sialagoga wie Pilocarpin und Cevimelin stimuliert werden . ^{[ 37 ]} Sie kann aber auch durch sogenannte Antisialagoga wie trizyklische Antidepressiva , SSRIs , Antihypertensiva und Polypharmazie gehemmt werden . ^{[ 38 ]} Eine Cochrane-Studie ergab keine überzeugenden Belege dafür, dass topische Therapien die Symptome des trockenen Mundes wirksam lindern. ^{[ 39 ]}

Krebsbehandlungen wie Chemotherapie und Strahlentherapie können den Speichelfluss beeinträchtigen. ^{[ 39 ] [ 36 ]} Durch Schädigung der Speicheldrüsen enthaltenden Mundschleimhaut kann eine Strahlentherapie zu dauerhaftem Speichelverlust (Hyposalivation) und damit zu Mundtrockenheit (Xerostomie) führen, während eine Chemotherapie die Speichelproduktion nur vorübergehend beeinträchtigen kann. ^{[ 39 ] [ 36 ]} Auch die chirurgische Entfernung gutartiger oder bösartiger Läsionen kann die Speichelfunktion beeinträchtigen. ^{[ 40 ]}

Eine Graft-versus-Host-Reaktion nach allogener Knochenmarktransplantation kann sich durch Mundtrockenheit und zahlreiche kleine Mukozelen äußern . ^{[ 41 ]} Es können Speicheldrüsentumoren auftreten, darunter auch das mucoepidermoidale Karzinom , ein malignes Wachstum . ^{[ 42 ]}

Eine Sialografie ist eine Röntgenkontrastuntersuchung eines Speicheldrüsengangs, die zur Überprüfung seiner Funktion und zur Diagnose des Sjögren-Syndroms eingesetzt werden kann . ^{[ 43 ]} Auch eine Ultraschalluntersuchung kann zur Diagnose des Sjögren-Syndroms durchgeführt werden . ^{[ 44 ]}

Die Speicheldrüsen einiger Arten sind zur Proteinproduktion umgebildet; Speichelamylase findet sich in vielen Vogel- und Säugetierarten (einschließlich des Menschen, wie bereits erwähnt). Auch die Giftdrüsen von Giftschlangen , Gila -Krustenechsen und einigen Spitzmäusen sind umgewandelte Speicheldrüsen. ^{[ 38 ]} Bei anderen Organismen wie Insekten dienen Speicheldrüsen häufig der Produktion biologisch wichtiger Proteine ​​wie Seide oder Klebstoffe, während die Speicheldrüsen von Fliegen Polytänchromosomen enthalten, die in der Genforschung von Nutzen sind . ^{[ 45 ]}

• Seröser Halbmond
• Sialom

• Speicheldrüse im Human Protein Atlas
• Abbildung auf merck.com (Veralteter Link , archiviert am 07.12.2005 auf archive.today)
• Illustration auf .washington.edu (Veralteter Link , archiviert am 21.12.2005 auf archive.today)
• Gutartige Ohrspeicheldrüsentumoren bei eMedicine
• Medizinische Enzyklopädie Medline Plus: Speicheldrüse