Funkcje hepatocytów, struktura, histologia, czas życia



The hepatocyty Są jednym z czterech podstawowych typów komórek tworzących wątrobę. Stanowią one do 80% całkowitej liczby komórek tego narządu i biorąc pod uwagę ich obfitość i znaczenie ich funkcji, są one rozpoznawane jako główne komórki wątroby.

Hepatocyty są komórkami nabłonkowymi, które tworzą funkcjonalną lub niezbędną tkankę narządu zwaną miąższem. Kiedy znajdują się poza ludzkim ciałem, komórki te tracą swoją funkcjonalność w ciągu kilku godzin i bardzo trudno jest utrzymać je przy życiu w kulturach komórkowych.

W wątrobie towarzyszą im przez cały czas inne komórki, takie jak komórki ITO lub komórki gwiaździste, które zapewniają im funkcje wsparcia, takie jak przechowywanie.

U ludzi całkowite dojrzewanie hepatocytów trwa do dwóch lat po urodzeniu i jest promowane przez kilka czynników. Poziomy tlenu i odżywianie zmieniają się drastycznie po urodzeniu, dzięki temu nowe systemy są aktywowane w różnych organach, a substancje związane z wątrobą sprzyjają dojrzewaniu.

Ustanowienie mikrobiomu jelitowego w pierwszym tygodniu po urodzeniu jest związane z reorganizacją niedojrzałej wątroby, która promuje dojrzewanie lub specjalizację funkcjonalną hepatocytów poprzez witaminy i prekursory pochodzące z mikrobiomu..

Indeks

  • 1 Czas życia
  • 2 Struktura
  • 3 Histologia
  • 4 funkcje
    • 4.1 Metabolizowanie produktów trawienia
    • 4.2 Funkcje metaboliczne
    • 4.3 Produkcja żółci
    • 4.4 Wydzielanie mocznika
    • 4.5 Detoksykacja organizmu
    • 4.6 Przechowywanie witamin, białek i minerałów
    • 4.7 Aktywuj układ odpornościowy
  • 5 referencji

Czas życia

Hepatocyty żyją około roku i chociaż są odnawiane w stosunkowo wolnym tempie, mają wielką zdolność do proliferacji i regeneracji, gdy tkanka jest dotknięta.

W zdrowej wątrobie odnawiają się co około pięć miesięcy, więc nie jest powszechne ich odnajdywanie na etapach podziału komórkowego. Jednak nawet gdy tempo odnowy jest powolne, niewielka nierównowaga między szybkością produkcji a śmiercią komórek może prowadzić do poważnego wpływu na narząd.

Z drugiej strony, jeśli wątroba cierpi na ostre uszkodzenie, tkanka wątroby reaguje przez zwiększenie procesów regeneracji komórek.

Struktura

Kształt hepatocytów jest wielościenny lub wielokątny. Mierzą od 20 do 30 mikrometrów średnicy i mają objętość około 3000 mikrometrów sześciennych. Te wymiary umieszczają je w grupie komórek uważanych za duże.

Mają jądra o zmiennej wielkości, skupione w przestrzeni komórkowej. Niektóre zawierają dwa jądra (dwujądrowe), a wiele z nich to poliploidy, czyli zawierają więcej niż dwa zestawy chromosomów (od 20% do 30% u ludzi i do 85% u myszy).

Te, które zawierają zduplikowany materiał genetyczny, to tetraploidy, a te, które zawierają podwójny materiał do dwóch razy, to oktaploidy. Mają więcej niż jedno dobrze zdefiniowane jąderko, a stan cytoplazmy zależy od obecności zapasów tłuszczu lub glikogenu; Jeśli zapasy glikogenu są obfite, retikulum endoplazmatyczne jest również obfite. Ponadto mają obfite peroksysomy, likany i mitochondria.

Histologia

Podobnie jak inne komórki nabłonkowe, hepatocyty są spolaryzowanymi komórkami, to znaczy mają charakterystyczne regiony, takie jak błony podstawne, boczne i wierzchołkowe. Każdy z tych typów membran ma charakterystyczne cząsteczki, dostarczane specjalnie do ich miejsca przeznaczenia przez aparat Golgiego i cytoszkielet..

Biegunowość błon jest ustalana podczas rozwoju embrionalnego i jest niezbędna dla wielu funkcji. Jej utrata, poprzez zerwanie wiązań między hepatocytami lub regionalizacją molekularną, prowadzi do dezorganizacji tkanki i powoduje choroby.

Błony podstawna i boczna są połączone z macierzą zewnątrzkomórkową o niskiej gęstości, która ułatwia transport cząsteczek. Membrana wierzchołkowa to taka, która jest w kontakcie z innym hepatocytem i gdzie powstają kanaliki żółciowe odpowiedzialne za transport żółci i produktów przemiany materii odpadowej.

Hepatocyty są ułożone w warstwy komórki o grubości, oddzielone kanałami naczyniowymi (sinusoidami). Nie są zakotwiczone w warstwie podstawowej, ale ułożone w gąbczaste skupiska w trzech wymiarach. Ten układ strukturalny ułatwia główne funkcje wątroby.

Funkcje

Hepatocyty pełnią wiele funkcji komórkowych, które obejmują procesy syntezy, degradacji i przechowywania wielu substancji, oprócz umożliwienia wymiany metabolitów zi do krwi.

Metabolizuj produkty trawienia

Jego główną funkcją jest metabolizowanie produktów trawienia, aby były dostępne dla innych komórek w organizmie, to znaczy, że mają bezpośrednią komunikację z jelitem przez kanaliki żółciowe i przepływ krwi przez sinusoidy.

Funkcje metaboliczne

Do jego funkcji metabolicznych należą synteza soli żółciowych (niezbędnych do trawienia tłuszczów), lipoprotein (niezbędnych do transportu lipidów we krwi), fosfolipidów i niektórych białek osocza, takich jak fibrynogen, albumina, globuliny α i β oraz prototrombina.

Produkcja żółci

Inne dobrze znane funkcje to produkcja żółci i jej uwalnianie do przewodu pokarmowego, aby wspomóc proces trawienia oraz syntezę i regulację cholesterolu.

Wyładowanie mocznika

Z drugiej strony wydzielają mocznik jako produkt metabolizmu białek i większość białek osocza we krwi.

Ponadto odgrywają ważną rolę w metabolizmie węglowodanów - transformowaniu i przechowywaniu ich jako glikogenów i tłuszczów - przetwarzając je i ułatwiając ich transport.

Detoksykacja organizmu

Podobnie, detoksykacja organizmu jest przeprowadzana przez hepatocyty, ponieważ nie tylko otrzymują one substancje wytwarzane przez trawienie żywności, ale także otrzymują substancje, takie jak alkohol i leki, które są przetwarzane odpowiednio w peroksysomach i retikulum endoplazmatycznym.

Ponadto są one odpowiedzialne za wydalanie przetworzonych substancji, które stają się toksycznymi metabolitami, takimi jak bilirubina lub hormony steroidowe..

Przechowywanie witamin, białek i minerałów

Z drugiej strony, przechowują witaminy (A, B12, kwas foliowy, heparynę), minerały (żelazo) i białka w osadach cytozolowych, ponieważ wolne wersje niektórych z tych cząsteczek mogą być toksyczne.

Podobnie zawierają układy molekularne do przetwarzania i transportu tych cząsteczek do reszty ciała, gdy jest to wymagane. Stanowią także funkcję hormonalną uwalniającą hepcydynę, która reguluje systemowe stężenie żelaza.

Aktywuj układ odpornościowy

Ponadto hepatocyty aktywują wrodzony układ odpornościowy poprzez syntezę i wydzielanie białek, które pomagają w obronie przed infekcjami bakteryjnymi. Białka te mogą zabijać bakterie w procesach takich jak pobieranie żelaza, które są niezbędne do ich przeżycia lub pomagają w fagocytozie, gdzie komórki układu odpornościowego dosłownie zjadają patogeny.

Dzięki tym funkcjom zapewnione są takie procesy, jak koagulacja, komunikacja komórkowa, transport cząsteczek we krwi, przetwarzanie leków, zanieczyszczenia i cząsteczki, a także eliminacja odpadów, co ostatecznie przyczynia się do utrzymania homeostazy metabolicznej.

Referencje

  1. Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, David Morgan, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. Rozdział 22 Histologia życie i śmierć komórek w tkankach. In Molecular Biology of the Cell, wydanie czwarte. Garland Science, 2002. str. 1259-1312.
  2. Chen C, Soto-Gutierrez A, Baptista PM, Spee B, Wyzwania biotechnologiczne dla Vitro dojrzewania komórek macierzystych wątroby, gastroenterologia (2018), doi: 10.1053 / j.gastro.2018.01.066.
  3. Gissen P, Arias IM. 2015. Strukturalna i funkcjonalna biegunowość hepatocytów i choroba wątroby. Journal of hepatholoty. 63: 1023-1037.
  4. Syeda H. Afroze, Kendal Jensen, Kinan Rahal, Fanyin Meng, Gianfranco Alpini, Shannon S. Glaser. Rozdział 26 Regeneracja wątroby: podejście do komórek macierzystych. W medycynie regeneracyjnej w transplantacji narządów. Edytowane przez: Giuseppe Orlando. pp. 375-390. 2014. ISBN: 978-0-12-398523-1.
  5. Zhou, Z., Xu, M.J., Gao, B. Hepatocyty: kluczowy typ komórek dla wrodzonej odporności. Immunologia komórkowa i molekularna. 2016. str. 301-315.