HEPATOCYTY: FUNKCIE, ŠTRUKTÚRA, HISTOLÓGIA, DĹŽKA ŽIVOTA - BIOLÓGIE - 2026

Tieto hepatocyty sú jedným zo štyroch základných typov buniek, ktoré tvoria až pečeni. Predstavujú až 80% celkových buniek tohto orgánu a vzhľadom na ich hojnosť a dôležitosť ich funkcií sa považujú za hlavné pečeňové bunky.

Hepatocyty sú epitelové bunky, ktoré tvoria funkčné alebo esenciálne tkanivo orgánu nazývaného parenchým. Keď sú mimo ľudského tela, tieto bunky strácajú svoju funkčnosť v priebehu niekoľkých hodín a je veľmi ťažké udržať ich pri živote v bunkovej kultúre.

Hepatocyty pri chronickej infekcii hepatitídy B s vysokou vírusovou záťažou. Biopsia pečene. H&E škvrna.

V pečeni sú neustále sprevádzané ďalšími bunkami, ako sú napríklad ITO alebo stelátujúcimi bunkami, ktoré im poskytujú podporné funkcie, ako je ukladanie.

U ľudí trvá úplné dozrievanie hepatocytov až dva roky po narodení a je podporované niekoľkými faktormi. Hladina kyslíka a výživa sa pri narodení drasticky menia, čím aktivuje nové systémy v rôznych orgánoch a látky obsiahnuté v pečeni podporujú dozrievanie.

Stanovenie črevného mikrobiómu v prvom týždni po narodení súvisí s reorganizáciou v nezrelej pečeni, ktorá podporuje dozrievanie alebo funkčnú špecializáciu hepatocytov prostredníctvom vitamínov a prekurzorov získaných z mikrobiómu.

Čas života

Hepatocyty žijú približne jeden rok a hoci sa obnovujú pomerne pomaly, pri poškodení tkaniva vykazujú veľkú schopnosť proliferácie a regenerácie.

V zdravej pečeni sa obnovujú približne každých päť mesiacov, takže nie je bežné, aby sa nachádzali v štádiách bunkového delenia. Aj keď je rýchlosť obnovy pomalá, malá nerovnováha medzi mierou produkcie a bunkovou smrťou môže viesť k vážnemu poškodeniu orgánu.

Na druhej strane, ak pečeň trpí akútnym poškodením, pečeňové tkanivo reaguje zvýšením procesov regenerácie buniek.

štruktúra

Tvar hepatocytov je mnohostenný alebo mnohouholníkový. Meria priemer 20 až 30 mikrometrov a ich objem je približne 3 000 kubických mikrometrov. Tieto dimenzie ich zaraďujú do skupiny buniek považovaných za veľké.

Majú jadrá s premenlivou veľkosťou vycentrovanú v bunkovom priestore. Niektoré obsahujú dve jadrá (dvojjadrové) a mnohé sú polyploidné, to znamená, že obsahujú viac ako dve sady chromozómov (medzi 20% až 30% u ľudí a až 85% u myší).

Tie, ktoré obsahujú duplikát genetického materiálu, sú tetraploidné a tie, ktoré obsahujú materiál duplikovaný až dvakrát, sú oktaploidné. Majú viac ako jedno dobre definované jadro a stav cytoplazmy závisí od prítomnosti tukových alebo glykogénnych zásob; ak sú zásoby glykogénu hojné, hojné je aj hladké endoplazmatické retikulum. Okrem toho majú bohaté peroxizómy, lizozómy a mitochondrie.

histológia

Rovnako ako iné epitelové bunky, hepatocyty sú polarizovanými bunkami, to znamená, že vykazujú charakteristické regióny, ako napríklad suterén, laterálne a apikálne membrány. Každý z týchto typov membrán predstavuje charakteristické molekuly, špecificky dodávané na miesto určenia pomocou Golgiho aparátu a cytoskeletu.

Polarita membrán je stanovená počas embryonálneho vývoja a je nevyhnutná pre mnoho funkcií. Jeho strata narušením odborov medzi hepatocytmi alebo molekulárnou regionalizáciou vedie k dezorganizácii tkaniva a spôsobuje choroby.

Suterén a bočné membrány sú pripojené k extracelulárnej matrici s nízkou hustotou, ktorá uľahčuje transport molekúl. Apikálna membrána je membrána, ktorá je v kontakte s iným hepatocytom a kde sa tvoria žlčové kanáliky zodpovedné za prepravu žlčových a metabolických odpadových produktov.

Hepatocyty sú usporiadané do 1 vrstvy hrubých buniek, oddelené vaskulárnymi kanálmi (sínusoidy). Nie sú ukotvené k základnej vrstve, ale sú usporiadané v hubovitých zhlukoch v troch rozmeroch. Toto štruktúrne usporiadanie uľahčuje hlavné funkcie pečene.

Vlastnosti

Hepatocyty vykonávajú mnoho bunkových funkcií, ktoré zahŕňajú procesy syntézy, degradácie a ukladania mnohých látok, ako aj umožňujú výmenu metabolitov do krvi az krvi.

Metabolizujte produkty trávenia

Jeho hlavnou funkciou je metabolizovať produkty trávenia tak, aby boli dostupné iným bunkám v tele, to znamená, že majú priamu komunikáciu s črevom cez žlčové kanáliky a prietok krvi cez sínusoidy.

Metabolické funkcie

Medzi jeho metabolické funkcie patrí syntéza žlčových solí (potrebných na trávenie tukov), lipoproteínov (potrebných na transport lipidov v krvi), fosfolipidov a niektorých plazmatických bielkovín, ako je fibrinogén, albumín, α a β globulíny a protrombín.

Žlčová výroba

Ďalšími dobre známymi funkciami sú produkcia žlče a jej uvoľňovanie do zažívacieho traktu na podporu trávenia, syntéza a regulácia cholesterolu.

Močovina

Na druhej strane vylučujú močovinu ako produkt metabolizmu proteínov a väčšinu plazmatických proteínov nachádzajúcich sa v krvi.

Okrem toho zohrávajú dôležitú úlohu v metabolizme uhľohydrátov, ktoré ich transformujú a skladujú ako glykogén a tukov, a uľahčujú ich transport.

Detoxikácia tela

Podobne detoxikáciu tela vykonávajú hepatocyty, pretože nielen prijímajú látky produkované trávením potravy, ale prijímajú aj látky, ako je alkohol a lieky, ktoré sa spracovávajú v peroxizómoch a endoplazmatickom retikule.

Okrem toho sú zodpovedné za vylučovanie spracovaných látok, ktoré sa stávajú toxickými metabolitmi, ako je bilirubín alebo steroidné hormóny.

Skladovanie vitamínov, bielkovín a minerálov

Na druhej strane vykonávajú skladovanie vitamínov (A, B12, kyselinu listovú, heparín), minerálov (železo) a bielkovín v cytosolických depozitoch, pretože voľné verzie niektorých z týchto molekúl môžu byť toxické.

Podobne obsahujú molekulárne systémy na spracovanie a transport týchto molekúl do zvyšku tela, ak je to potrebné. Majú tiež hormonálnu funkciu uvoľňujúcu hepcidicín, ktorý reguluje systémovú koncentráciu železa.

Aktivujte imunitný systém

Navyše hepatocyty aktivujú vrodený imunitný systém syntézou a vylučovaním proteínov, ktoré pomáhajú brániť proti bakteriálnym infekciám. Tieto proteíny môžu usmrtiť baktérie prostredníctvom procesov, ako je príjem železa nevyhnutný na ich prežitie alebo pomocou pri fagocytóze, kde bunky imunitného systému doslova jedia patogény.

Vďaka týmto funkciám sú zabezpečené procesy ako koagulácia, bunková komunikácia, transport molekúl v krvi, spracovanie liekov, znečisťujúcich látok a molekúl, ako aj eliminácia odpadu, ktorý v konečnom dôsledku prispieva k udržiavaniu metabolickej homeostázy.

Referencie

1. Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, David Morgan, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. Kapitola 22 Histológia životov a úmrtí buniek v tkanivách. V Molecular Biology of The Cell, 4. vydanie. Garland Science, 2002. Pp. 1259-1312.
2. Chen C, Soto-Gutierrez A, Baptista PM, Spee B, Biotechnologické výzvy na in vitro zrenie pečeňových kmeňových buniek, gastroenterológia (2018), doi: 10.1053 / j.gastro.2018.01.066.
3. Gissen P, Arias IM. 2015. Štrukturálna a funkčná polarita hepatocytov a ochorenie pečene. Journal of hepatholoty. 63: 1023-1037.
4. Syeda H. Afroze, Kendal Jensen, Kinan Rahal, Fanyin Meng, Gianfranco Alpini, Shannon S. Glaser. Kapitola 26 Regenerácia pečene: prístup kmeňových buniek. V aplikáciách regeneratívnej medicíny pri transplantácii orgánov. Editoval: Giuseppe Orlando. pp. 375-390. 2014. ISBN: 978-0-12-398523-1.
5. Zhou, Z., Xu, MJ, Gao, B. Hepatocyty: kľúčový typ bunky pre vrodenú imunitu. Bunková a molekulárna imunológia. 2016. str. 301-315.