HEPATOCYTEN: FUNCTIES, STRUCTUUR, HISTOLOGIE, LEVENSDUUR - BIOLOGIE - 2025

De hepatocyten zijn een van de vier basale celtypen waaruit de lever bestaat. Ze vertegenwoordigen tot 80% van de totale cellen van dit orgaan en gezien hun overvloed en het belang van hun functies, worden ze erkend als de belangrijkste levercellen.

Hepatocyten zijn epitheelcellen die het functionele of essentiële weefsel vormen van het orgaan dat parenchym wordt genoemd. Buiten het menselijk lichaam verliezen deze cellen binnen enkele uren hun functionaliteit en is het erg moeilijk om ze in celkweek in leven te houden.

Hepatocyten bij een chronische hepatitis B-infectie met een hoge viral load. Leverbiopsie. H & E-vlek.

In de lever gaan ze te allen tijde vergezeld van andere cellen, zoals ITO- of stellaatcellen, die hen voorzien van ondersteunende functies zoals opslag.

Bij mensen duurt de volledige rijping van hepatocyten tot twee jaar na de geboorte en wordt bevorderd door verschillende factoren. Zuurstofniveaus en voeding veranderen drastisch bij de geboorte, waardoor nieuwe systemen in verschillende organen worden geactiveerd en de stoffen die bij de lever betrokken zijn, de rijping bevorderen.

De totstandkoming van het darmmicrobioom in de eerste week na de geboorte houdt verband met een reorganisatie in de onvolgroeide lever die de rijping of functionele specialisatie van hepatocyten bevordert door vitamines en voorlopers afgeleid van het microbioom.

Tijd van leven

Hepatocyten leven ongeveer een jaar en hoewel ze zich in een relatief langzaam tempo vernieuwen, vertonen ze een groot vermogen tot proliferatie en regeneratie wanneer het weefsel wordt aangetast.

In een gezonde lever worden ze ongeveer elke vijf maanden vernieuwd, dus het is niet gebruikelijk om ze in stadia van celdeling te vinden. Maar zelfs als de vernieuwingssnelheid laag is, kan een kleine onbalans tussen de productiesnelheden en celdood leiden tot ernstige schade aan het orgaan.

Aan de andere kant, als de lever acute schade oploopt, reageert het leverweefsel door de processen van celregeneratie te versnellen.

Structuur

De vorm van hepatocyten is veelvlakkig of veelhoekig. Ze meten 20 tot 30 micrometer in diameter en hebben een volume van ongeveer 3.000 kubieke micrometer. Deze afmetingen plaatsen ze in de groep cellen die als groot wordt beschouwd.

Ze hebben kernen van variabele grootte gecentreerd in de cellulaire ruimte. Sommige bevatten twee kernen (tweekernig) en vele zijn polyploïde, dat wil zeggen dat ze meer dan twee sets chromosomen bevatten (tussen 20% en 30% bij mensen en tot 85% bij muizen).

Degenen die duplicaat genetisch materiaal bevatten, zijn tetraploïde en degenen die materiaal bevatten dat tot twee keer is gedupliceerd, zijn octaploïde. Ze hebben meer dan één goed gedefinieerde nucleolus en de toestand van het cytoplasma hangt af van de aanwezigheid van vet- of glycogeenvoorraden; als glycogeenvoorraden overvloedig zijn, is het gladde endoplasmatisch reticulum ook overvloedig. Bovendien hebben ze overvloedige peroxisomen, lizosomen en mitochondriën.

Histologie

Net als andere epitheelcellen zijn hepatocyten gepolariseerde cellen, dat wil zeggen dat ze onderscheidende gebieden vertonen zoals de kelder, laterale en apicale membranen. Elk van deze membraantypes bevat karakteristieke moleculen, specifiek afgeleverd op hun bestemming door het Golgi-apparaat en het cytoskelet.

De polariteit van de membranen wordt vastgesteld tijdens de embryonale ontwikkeling en is essentieel voor veel functies. Het verlies ervan, door het verbreken van de verbanden tussen hepatocyten of moleculaire regionalisering, leidt tot desorganisatie in het weefsel en veroorzaakt ziekten.

De basale en laterale membranen zijn bevestigd aan een extracellulaire matrix met lage dichtheid die het transport van moleculen vergemakkelijkt. Het apicale membraan is er een die in contact staat met een andere hepatocyt en waar de galkanalen worden gevormd die verantwoordelijk zijn voor het transport van gal en metabole afvalproducten.

Hepatocyten zijn gerangschikt in lagen van 1 cel dik, gescheiden door vasculaire kanalen (sinusoïden). Ze zijn niet verankerd aan een basale laag, maar zijn gerangschikt in sponsachtige clusters in drie dimensies. Deze structurele opstelling vergemakkelijkt de belangrijkste functies van de lever.

Kenmerken

Hepatocyten vervullen vele cellulaire functies die processen van synthese, afbraak en opslag van talrijke stoffen met zich meebrengen, en die de uitwisseling van metabolieten van en naar het bloed mogelijk maken.

Metaboliseer de producten van de spijsvertering

De belangrijkste functie is het metaboliseren van de spijsverteringsproducten om ze beschikbaar te maken voor andere cellen in het lichaam, dat wil zeggen, ze hebben directe communicatie met de darm via de galgangen en met de bloedstroom door de sinusoïden.

Metabole functies

De metabolische functies omvatten de synthese van galzouten (noodzakelijk voor de vertering van vetten), lipoproteïnen (nodig voor het transport van lipiden in het bloed), fosfolipiden en sommige plasma-eiwitten zoals fibrinogeen, albumine, α- en β-globulines en protrombine.

Galproductie

Andere bekende functies zijn de productie van gal en de afgifte ervan in het spijsverteringskanaal om het spijsverteringsproces te ondersteunen en de synthese en regulering van cholesterol.

Ureumafscheiding

Aan de andere kant scheiden ze ureum af als een product van het eiwitmetabolisme en de meeste plasma-eiwitten die in het bloed worden aangetroffen.

Bovendien spelen ze een belangrijke rol in het metabolisme van koolhydraten - ze omzetten en opslaan als glycogeen - en van vetten - die ze verwerken en vergemakkelijken.

Ontgifting van het lichaam

Evenzo wordt de ontgifting van het lichaam uitgevoerd door de hepatocyten, omdat ze niet alleen stoffen ontvangen die worden geproduceerd door de vertering van voedsel, maar ook stoffen ontvangen zoals alcohol en medicijnen die worden verwerkt in respectievelijk de peroxisomen en het endoplasmatisch reticulum.

Bovendien zijn ze verantwoordelijk voor de uitscheiding van bewerkte stoffen die toxische metabolieten worden, zoals bilirubine of steroïde hormonen.

Opslag van vitamines, eiwitten en mineralen

Aan de andere kant zorgen ze voor de opslag van vitamines (A, B12, foliumzuur, heparine), mineralen (ijzer) en eiwitten in cytosolische afzettingen, aangezien de vrije versies van sommige van deze moleculen giftig kunnen zijn.

Evenzo bevatten ze de moleculaire systemen om deze moleculen indien nodig te verwerken en naar de rest van het lichaam te transporteren. Ze hebben ook een hormonale functie die hepcidicine afgeeft, dat de systemische concentratie van ijzer reguleert.

Activeer het immuunsysteem

Bovendien activeren hepatocyten het aangeboren immuunsysteem door eiwitten te synthetiseren en af ​​te scheiden die helpen bij de verdediging tegen bacteriële infecties. Deze eiwitten kunnen bacteriën doden door processen zoals de opname van ijzer dat essentieel is voor hun overleving of door te helpen bij fagocytose, waarbij cellen van het immuunsysteem letterlijk ziekteverwekkers eten.

Dankzij deze functies worden processen zoals coagulatie, celcommunicatie, het transport van moleculen in het bloed, de verwerking van medicijnen, verontreinigende stoffen en moleculen verzekerd, evenals de eliminatie van afval, wat uiteindelijk bijdraagt ​​tot het behoud van metabole homeostase.

Referenties

1. Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, David Morgan, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. Hoofdstuk 22 Histologie het leven en de dood van cellen in weefsels. In Molecular Biology of the Cell, Fourth Edition. Garland Science, 2002. Pp. 1259-1312.
2. Chen C, Soto-Gutierrez A, Baptista PM, Spee B, Biotechnology Challenges to In Vitro Maturation of Hepatic Stem Cells, Gastroenterology (2018), doi: 10.1053 / j.gastro.2018.01.066.
3. Gissen P, Arias IM. 2015. Structurele en functionele hepatocytenpolariteit en leverziekte. Journal of hepatholoty. 63: 1023-1037.
4. Syeda H. Afroze, Kendal Jensen, Kinan Rahal, Fanyin Meng, Gianfranco Alpini, Shannon S. Glaser. Hoofdstuk 26 Leverregeneratie: de stamcelbenadering. In regeneratieve geneeskunde Toepassingen bij orgaantransplantatie. Bewerkt door: Giuseppe Orlando. pp. 375-390. 2014. ISBN: 978-0-12-398523-1.
5. Zhou, Z., Xu, MJ, Gao, B. Hepatocytes: een sleutelceltype voor aangeboren immuniteit. Cellulaire en moleculaire immunologie. 2016. blz. 301-315.