HEPATOCITI: FUNKCIJE, ZGRADBA, HISTOLOGIJA, ŽIVLJENJSKA DOBA - BIOLOGIJA - 2026

V hepatocitov so ena od štirih osnovnih tipov celic, ki bi se v jetrih. Predstavljajo do 80% celotnih celic tega organa in jih zaradi številčnosti in pomena njihovih funkcij prepoznamo kot glavne jetrne celice.

Hepatociti so epitelijske celice, ki sestavljajo funkcionalno ali esencialno tkivo organa, imenovano parenhim. Če so zunaj človeškega telesa, te celice v nekaj urah izgubijo svojo funkcionalnost in v celični kulturi jih je zelo težko ohranjati žive.

Hepatociti pri kronični okužbi s hepatitisom B z veliko virusno obremenitvijo. Biopsija jeter. H&E madež.

V jetrih jih ves čas spremljajo druge celice, na primer ITO ali zvezdaste celice, ki jim zagotavljajo podporne funkcije, kot je shranjevanje.

Pri ljudeh traja popolno zorenje hepatocitov do dve leti po rojstvu, spodbuja pa ga več dejavnikov. Količine kisika in prehrana se ob rojstvu drastično spremenijo, s tem pa se aktivirajo novi sistemi v različnih organih in snovi, ki sodelujejo z jetri, spodbujajo zorenje.

Vzpostavitev črevesnega mikrobioma v prvem tednu po rojstvu je povezana z reorganizacijo nezrelih jeter, ki spodbuja zorenje ali funkcionalno specializacijo hepatocitov prek vitaminov in prekurzorjev, pridobljenih iz mikrobioma.

Čas življenja

Hepatociti živijo približno eno leto in čeprav se obnavljajo z razmeroma počasno hitrostjo, kažejo veliko sposobnost proliferacije in regeneracije, ko je tkivo prizadeto.

V zdravih jetrih se obnavljajo približno na vsakih pet mesecev, zato jih ni običajno najti v stopnjah delitve celic. Kljub temu, da je hitrost obnavljanja počasna, lahko majhno neravnovesje med hitrostjo proizvodnje in smrtjo celic povzroči resne poškodbe organa.

Če pa jetra utrpijo kakšno akutno poškodbo, se jetrno tkivo odzove s povečanjem procesov regeneracije celic.

Struktura

Oblika hepatocitov je poliedrična ali poligonalna. V premeru merijo 20 do 30 mikrometrov in imajo prostornino približno 3000 kubičnih mikrometrov. Te dimenzije jih uvrščajo v skupino celic, ki veljajo za velike.

V celičnem prostoru imajo jedra spremenljive velikosti. Nekateri vsebujejo dve jedri (binukleat), številni pa so poliploidni, torej vsebujejo več kot dva niza kromosomov (med 20% in 30% pri ljudeh in do 85% pri miših).

Tisti, ki vsebujejo podvojen genetski material, so tetraploidni, tisti, ki vsebujejo do dvakrat podvojen material, pa oktaploid. Imajo več kot enega dobro definiranega nukleola, stanje citoplazme pa je odvisno od prisotnosti maščobnih ali glikogenskih zalog; če so zaloge glikogena obilne, je obilen tudi gladek endoplazemski retikulum. Poleg tega imajo obilne peroksizome, lizosome in mitohondrije.

Histologija

Tako kot druge epitelijske celice so tudi hepatociti polarizirane celice, to je, da predstavljajo izrazite regije, kot so kletna, stranska in apikalna membrana. Vsaka od teh membranskih vrst predstavlja značilne molekule, ki jih posebej pošlje Golgijev aparat in citoskelet.

Polarnost membran se vzpostavi med embrionalnim razvojem in je bistvena za številne funkcije. Njegova izguba z razpadom zvez med hepatociti ali molekularno regionalizacijo vodi v deorganizacijo v tkivu in povzroči bolezni.

Kletna in stranska membrana sta pritrjena na zunajcelični matriks z majhno gostoto, ki olajša transport molekul. Apikalna membrana je tista, ki je v stiku z drugim hepatocitom in kjer nastajajo žolčni kanalikuli, ki so odgovorni za transport žolča in presnovnih odpadkov.

Hepatociti so razporejeni v 1 celičnih debelih plasteh, ločenih z žilnimi kanali (sinusoidi). Niso zasidrani v bazalni plasti, ampak so razporejeni v gobastih grozdih v treh dimenzijah. Ta strukturna ureditev olajša glavne funkcije jeter.

Lastnosti

Hepatociti opravljajo številne celične funkcije, ki vključujejo procese sinteze, razgradnje in shranjevanja številnih snovi, pa tudi omogočajo izmenjavo metabolitov v kri in iz nje.

Presnavljajo produkte prebave

Njegova glavna funkcija je presnavljanje produktov prebave, da bi jih dali na voljo drugim celicam v telesu, torej imajo neposredno komunikacijo s črevesjem preko žolčnih kanalov in s krvnim tokom skozi sinusoide.

Presnovne funkcije

Njegove presnovne funkcije vključujejo sintezo žolčnih soli (potrebne za prebavo maščob), lipoproteine ​​(potrebne za transport lipidov v krvi), fosfolipide in nekatere plazemske beljakovine, kot so fibrinogen, albumin, α in β globulini in protrombin.

Proizvodnja žolč

Druge dobro znane funkcije so proizvodnja žolča in njegovo sproščanje v prebavni trakt, da pomaga prebavnemu procesu, ter sinteza in uravnavanje holesterola.

Izločanje sečnine

Po drugi strani izločajo sečnino kot produkt presnove beljakovin in večino beljakovin v plazmi, ki jih najdemo v krvi.

Poleg tega igrajo pomembno vlogo pri presnovi ogljikovih hidratov - preoblikujejo in skladiščijo kot glikogen - in maščobe - predelajo in olajšajo njihov transport.

Razstrupljanje telesa

Prav tako telesno razstrupljanje izvajajo hepatociti, saj ne prejemajo samo snovi, ki nastanejo s prebavo hrane, temveč prejmejo tudi snovi, kot so alkohol in droge, ki se predelajo v peroksisom in endoplazemski retikulum.

Poleg tega so odgovorne za izločanje predelanih snovi, ki postanejo strupeni presnovki, kot so bilirubin ali steroidni hormoni.

Shranjevanje vitaminov, beljakovin in mineralov

Po drugi strani pa hranijo vitamine (A, B12, folna kislina, heparin), minerale (železo) in beljakovine v citosolnih usedlinah, saj so proste različice nekaterih teh molekul lahko strupene.

Prav tako vsebujejo molekularne sisteme za predelavo in prenos teh molekul v preostali del telesa, kadar je to potrebno. Imajo tudi hormonsko funkcijo, ki sprošča hepcidicin, ki uravnava sistemsko koncentracijo železa.

Aktivirajte imunski sistem

Poleg tega hepatociti aktivirajo prirojeni imunski sistem s sintezo in izločanjem beljakovin, ki pomagajo braniti pred bakterijskimi okužbami. Ti proteini lahko ubijejo bakterije s procesi, kot je zaužitje železa, ki je ključnega pomena za njihovo preživetje, ali s pomočjo fagocitoze, kjer celice imunskega sistema dobesedno jedo patogene.

Zahvaljujoč tem funkcijam so zagotovljeni procesi, kot so koagulacija, celična komunikacija, transport molekul v krvi, predelava zdravil, onesnaževal in molekul, pa tudi izločanje odpadkov, kar na koncu prispeva k ohranjanju metabolične homeostaze.

Reference

1. Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, David Morgan, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. Poglavje 22 Histologija življenja in smrti celic v tkivih. V Molekularni biologiji celice, četrta izdaja. Garland Science, 2002. Str. 1259-1312.
2. Chen C, Soto-Gutierrez A, Baptista PM, Spee B, Biotehnologija izzivi zorenja jetrnih matičnih celic in vitro, gastroenterologija (2018), doi: 10.1053 / j.gastro.2018.01.066.
3. Gissen P, Arias IM. 2015. Strukturna in funkcionalna polarnost hepatocitov in bolezni jeter. Časopis hepatholoty. 63: 1023-1037.
4. Syeda H. Afroze, Kendal Jensen, Kinan Rahal, Fanyin Meng, Gianfranco Alpini, Shannon S. Glaser. Poglavje 26 Regeneracija jeter: pristop matičnih celic. V aplikacijah regenerativne medicine pri presaditvi organov. Uredil: Giuseppe Orlando. pp 375–390. 2014. ISBN: 978-0-12-398523-1.
5. Zhou, Z., Xu, MJ, Gao, B. Hepatociti: ključni tip celic za prirojeno imunost. Celična in molekularna imunologija. 2016. pp. 301-315.