HEPATOZYTEN: FUNKTIONEN, STRUKTUR, HISTOLOGIE, LEBENSDAUER - BIOLOGIE - 2025

Die Hepatozyten sind einer der vier Grundzelltypen, aus denen die Leber besteht. Sie machen bis zu 80% der gesamten Zellen dieses Organs aus und werden aufgrund ihrer Häufigkeit und der Bedeutung ihrer Funktionen als Hauptleberzellen anerkannt.

Hepatozyten sind Epithelzellen, die das funktionelle oder essentielle Gewebe des Organs Parenchym bilden. Außerhalb des menschlichen Körpers verlieren diese Zellen innerhalb von Stunden ihre Funktionalität und es ist sehr schwierig, sie in der Zellkultur am Leben zu erhalten.

Hepatozyten bei einer chronischen Hepatitis B-Infektion mit hoher Viruslast. Leber Biopsie. H & E-Fleck.

In der Leber werden sie jederzeit von anderen Zellen wie ITO oder Sternzellen begleitet, die ihnen unterstützende Funktionen wie die Speicherung bieten.

Beim Menschen dauert die vollständige Reifung der Hepatozyten bis zu zwei Jahre nach der Geburt und wird durch mehrere Faktoren gefördert. Sauerstoffgehalt und Ernährung ändern sich bei der Geburt drastisch, wodurch neue Systeme in verschiedenen Organen aktiviert werden und die an der Leber beteiligten Substanzen die Reifung fördern.

Die Etablierung des Darmmikrobioms in der ersten Woche nach der Geburt hängt mit einer Reorganisation in der unreifen Leber zusammen, die die Reifung oder funktionelle Spezialisierung von Hepatozyten durch vom Mikrobiom abgeleitete Vitamine und Vorläufer fördert.

Zeit des Lebens

Hepatozyten leben ungefähr ein Jahr und obwohl sie sich relativ langsam erneuern, zeigen sie eine große Fähigkeit zur Proliferation und Regeneration, wenn das Gewebe betroffen ist.

In einer gesunden Leber werden sie etwa alle fünf Monate erneuert, so dass es nicht üblich ist, sie in Stadien der Zellteilung zu finden. Selbst wenn die Erneuerungsrate langsam ist, kann ein kleines Ungleichgewicht zwischen den Produktionsraten und dem Zelltod zu ernsthaften Schäden am Organ führen.

Wenn andererseits die Leber akut geschädigt wird, reagiert das Lebergewebe mit einer Erhöhung der Zellregenerationsprozesse.

Struktur

Die Form der Hepatozyten ist polyedrisch oder polygonal. Sie haben einen Durchmesser von 20 bis 30 Mikrometern und ein Volumen von rund 3.000 Kubikmikrometern. Diese Dimensionen ordnen sie in die Gruppe der Zellen ein, die als groß angesehen werden.

Sie haben Kerne variabler Größe, die im Zellraum zentriert sind. Einige enthalten zwei Kerne (Binukleat) und viele sind polyploid, dh sie enthalten mehr als zwei Chromosomensätze (zwischen 20% und 30% beim Menschen und bis zu 85% bei Mäusen).

Diejenigen, die doppeltes genetisches Material enthalten, sind tetraploide und diejenigen, die bis zu zweimal doppeltes Material enthalten, sind oktaploide. Sie haben mehr als einen genau definierten Nukleolus und der Zustand des Zytoplasmas hängt vom Vorhandensein von Fett- oder Glykogenspeichern ab. Wenn Glykogenspeicher reichlich vorhanden sind, ist auch das glatte endoplasmatische Retikulum reichlich vorhanden. Darüber hinaus haben sie reichlich Peroxisomen, Lizosomen und Mitochondrien.

Histologie

Hepatozyten sind wie andere Epithelzellen polarisierte Zellen, dh sie weisen charakteristische Regionen wie die Basal-, laterale und apikale Membran auf. Jeder dieser Membrantypen weist charakteristische Moleküle auf, die vom Golgi-Apparat und vom Zytoskelett spezifisch an ihren Bestimmungsort gebracht werden.

Die Polarität der Membranen wird während der Embryonalentwicklung festgelegt und ist für viele Funktionen wesentlich. Sein Verlust durch Aufbrechen der Verbindungen zwischen Hepatozyten oder molekulare Regionalisierung führt zu einer Desorganisation des Gewebes und verursacht Krankheiten.

Die Keller- und Seitenmembranen sind an eine extrazelluläre Matrix niedriger Dichte gebunden, die den Transport von Molekülen erleichtert. Die apikale Membran ist eine Membran, die mit einem anderen Hepatozyten in Kontakt steht und in der die Gallenkanäle gebildet werden, die für den Transport von Galle und Stoffwechselabfällen verantwortlich sind.

Hepatozyten sind in 1 Zell dicken Schichten angeordnet, die durch Gefäßkanäle (Sinusoide) getrennt sind. Sie sind nicht an einer Grundschicht verankert, sondern dreidimensional in schwammigen Clustern angeordnet. Diese strukturelle Anordnung erleichtert die Hauptfunktionen der Leber.

Eigenschaften

Hepatozyten erfüllen viele zelluläre Funktionen, die Prozesse der Synthese, des Abbaus und der Speicherung zahlreicher Substanzen umfassen und den Austausch von Metaboliten zum und vom Blut ermöglichen.

Metabolisieren Sie die Produkte der Verdauung

Seine Hauptfunktion besteht darin, die Verdauungsprodukte zu metabolisieren, um sie anderen Zellen im Körper zur Verfügung zu stellen, dh sie haben eine direkte Kommunikation mit dem Darm über die Gallenkanäle und mit dem Blutfluss durch die Sinusoide.

Stoffwechselfunktionen

Seine metabolischen Funktionen umfassen die Synthese von Gallensalzen (notwendig für die Verdauung von Fetten), Lipoproteinen (notwendig für den Transport von Lipiden im Blut), Phospholipiden und einigen Plasmaproteinen wie Fibrinogen, Albumin, α- und β-Globulinen und Prothrombin.

Galleproduktion

Andere bekannte Funktionen sind die Produktion von Galle und deren Freisetzung in den Verdauungstrakt, um den Verdauungsprozess zu unterstützen, sowie die Synthese und Regulation von Cholesterin.

Harnstoffsekretion

Andererseits scheiden sie Harnstoff als Produkt des Proteinstoffwechsels und der meisten im Blut vorkommenden Plasmaproteine ​​aus.

Darüber hinaus spielen sie eine wichtige Rolle im Stoffwechsel von Kohlenhydraten, die sie als Glykogen umwandeln und speichern, sowie von Fetten, die ihren Transport verarbeiten und erleichtern.

Körperentgiftung

Ebenso wird die Entgiftung des Körpers von den Hepatozyten durchgeführt, da sie nicht nur Substanzen erhalten, die durch die Verdauung von Nahrungsmitteln entstehen, sondern auch Substanzen wie Alkohol und Drogen, die in den Peroxisomen bzw. im endoplasmatischen Retikulum verarbeitet werden.

Darüber hinaus sind sie für die Ausscheidung verarbeiteter Substanzen verantwortlich, die zu toxischen Metaboliten wie Bilirubin oder Steroidhormonen werden.

Speicherung von Vitaminen, Proteinen und Mineralien

Andererseits speichern sie Vitamine (A, B12, Folsäure, Heparin), Mineralien (Eisen) und Proteine ​​in zytosolischen Ablagerungen, da die freien Versionen einiger dieser Moleküle toxisch sein können.

Ebenso enthalten sie die molekularen Systeme, um diese Moleküle bei Bedarf zu verarbeiten und zum Rest des Körpers zu transportieren. Sie haben auch eine hormonelle Funktion, die Hepcidicin freisetzt, das die systemische Konzentration von Eisen reguliert.

Aktivieren Sie das Immunsystem

Darüber hinaus aktivieren Hepatozyten das angeborene Immunsystem, indem sie Proteine ​​synthetisieren und sekretieren, die zur Abwehr bakterieller Infektionen beitragen. Diese Proteine ​​können Bakterien durch Prozesse wie die Aufnahme von überlebenswichtigem Eisen oder durch die Unterstützung der Phagozytose abtöten, bei der Zellen des Immunsystems buchstäblich Krankheitserreger essen.

Dank dieser Funktionen werden Prozesse wie Koagulation, Zellkommunikation, Transport von Molekülen im Blut, Verarbeitung von Arzneimitteln, Schadstoffen und Molekülen sowie die Beseitigung von Abfall sichergestellt, was letztendlich zur Aufrechterhaltung der metabolischen Homöostase beiträgt.

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