HEPATOCYTER: FUNKTIONER, STRUKTUR, HISTOLOGI, LIVSLÄNGD - BIOLOGI - 2025

De leverceller är en av de fyra grundläggande celltyper som gör upp levern. De kommer att representera upp till 80% av de totala cellerna i detta organ och med tanke på deras överflöd och vikten av deras funktioner, erkänns de som de viktigaste levercellerna.

Hepatocyter är epitelceller som utgör den funktionella eller essentiella vävnaden i organet som kallas parenkym. När de befinner sig utanför människokroppen förlorar dessa celler sin funktionalitet inom några timmar och det är mycket svårt att hålla dem vid liv i cellkulturen.

Hepatocyter i en kronisk hepatit B-infektion med hög viral belastning. Leverbiopsi. H&E-fläck.

I levern åtföljs de alltid av andra celler, till exempel ITO eller stellatceller, som ger dem stödfunktioner såsom lagring.

Hos människor tar full mognad av hepatocyter upp till två år efter födseln och främjas av flera faktorer. Syrehalter och näring förändras drastiskt vid födseln, vilket aktiverar nya system i olika organ och de ämnen som är involverade i levern kommer att främja mognad.

Upprättandet av tarmmikrobiomet under den första veckan efter födseln är relaterat till en omorganisation i den omogna levern som främjar mognad eller funktionell specialisering av hepatocyter genom vitaminer och föregångare härledda från mikrobiomet.

Livstid

Hepatocyter lever i ungefär ett år och även om de förnyas med relativt långsam hastighet uppvisar de en stor kapacitet för spridning och regenerering när vävnaden påverkas.

I en frisk lever förnyas de cirka var femte månad, så det är inte vanligt att hitta dem i stadier av celldelningen. Men även när förnyelsefrekvensen är långsam kan en liten obalans mellan produktionshastigheterna och celldöd leda till allvarliga skador på orgelet.

Å andra sidan, om levern lider av någon akut skada, svarar leverns vävnad genom att öka processerna för regenerering av celler.

Strukturera

Formen på hepatocyter är polyhedral eller polygonal. De mäter 20 till 30 mikrometer i diameter och har en volym på cirka 3 000 kubikmeter. Dessa dimensioner placerar dem i gruppen av celler som anses vara stora.

De har kärnor med variabel storlek centrerade i cellutrymmet. Vissa innehåller två kärnor (binucleat) och många är polyploid, det vill säga de innehåller mer än två uppsättningar kromosomer (mellan 20% till 30% hos människor och upp till 85% i möss).

De som innehåller duplicerat genetiskt material är tetraploida och de som innehåller material som dupliceras upp till två gånger är oktaploid. De har mer än en väldefinierad nukleolus och tillståndet för cytoplasma beror på närvaron av fett- eller glykogenlagrar; om glykogenlagrarna är rikliga, är den släta endoplasmatiska retikulen också riklig. Dessutom har de rikliga peroxisomer, lizosomer och mitokondrier.

Histologi

Liksom andra epitelceller är hepatocyter polariserade celler, det vill säga de presenterar distinkta regioner såsom källaren, laterala och apikala membranen. Var och en av dessa membranstyper presenterar karakteristiska molekyler, som specifikt levereras till sin destination av Golgi-apparaten och cytoskeletten.

Membranens polaritet fastställs under embryonal utveckling och är avgörande för många funktioner. Dess förlust, genom att bryta fackföreningarna mellan hepatocyter eller molekylär regionalisering, leder till desorganisation i vävnaden och orsakar sjukdomar.

Källaren och sidomembranen är fästa vid en extracellulär matris med låg densitet som underlättar transport av molekyler. Det apikala membranet är ett som är i kontakt med en annan hepatocyt och där gallgångarna som ansvarar för transport av gall- och metaboliska avfallsprodukter bildas.

Hepatocyter är arrangerade i 1 celltjocka skikt, separerade med vaskulära kanaler (sinusoider). De är inte förankrade i ett basskikt utan är arrangerade i svampiga kluster i tre dimensioner. Detta strukturella arrangemang underlättar huvudfunktionerna i levern.

Funktioner

Hepatocyter utför många cellfunktioner som involverar syntesprocesser, nedbrytning och lagring av många ämnen, samt möjliggör utbyte av metaboliter till och från blodet.

Metabolisera matsmältningsprodukterna

Dess huvudsakliga funktion är att metabolisera matsmältningsprodukterna för att göra dem tillgängliga för andra celler i kroppen, det vill säga att de har direkt kommunikation med tarmen genom gallkanalikuli och med blodflödet genom sinusoiderna.

Metaboliska funktioner

Dess metaboliska funktioner inkluderar syntes av gallsalter (nödvändiga för spjälkning av fetter), lipoproteiner (nödvändigt för transport av lipider i blodet), fosfolipider och vissa plasmaproteiner såsom fibrinogen, albumin, α och ß globuliner och protrombin.

Gallproduktion

Andra välkända funktioner är framställning av galla och dess frisättning i matsmältningskanalen för att underlätta matsmältningsprocessen och syntes och reglering av kolesterol.

Urea utsöndring

Å andra sidan utsöndrar de urea som en produkt av proteinmetabolism och de flesta plasmaproteiner som finns i blodet.

Dessutom spelar de en viktig roll i metabolismen av kolhydrater - transformerar och lagrar dem som glykogen- och fetter - bearbetar och underlättar deras transport.

Avgiftning av kroppen

På liknande sätt utförs avgiftningen av kroppen av hepatocyterna eftersom de inte bara får ämnen som produceras genom matsmältningen, utan också får ämnen såsom alkohol och droger som behandlas i peroxisomerna respektive endoplasmatisk retikulum.

Dessutom är de ansvariga för utsöndring av bearbetade ämnen som blir toxiska metaboliter såsom bilirubin eller steroidhormoner.

Lagring av vitaminer, proteiner och mineraler

Å andra sidan utför de lagring av vitaminer (A, B12, folsyra, heparin), mineraler (järn) och proteiner i cytosoliska avlagringar eftersom de fria versionerna av några av dessa molekyler kan vara giftiga.

På samma sätt innehåller de molekylsystemen för att bearbeta och transportera dessa molekyler till resten av kroppen vid behov. De har också en hormonell funktion som frisätter hepcidicin som reglerar den systemiska koncentrationen av järn.

Aktivera immunsystemet

Dessutom aktiverar hepatocyter det medfödda immunsystemet genom att syntetisera och utsöndra proteiner som hjälper till att försvara mot bakterieinfektioner. Dessa proteiner kan döda bakterier genom processer som upptag av järn väsentligt för deras överlevnad eller genom att hjälpa till fagocytos, där celler i immunsystemet bokstavligen äter patogener.

Tack vare dessa funktioner säkerställs processer som koagulering, cellkommunikation, transport av molekyler i blodet, bearbetning av läkemedel, föroreningar och molekyler, liksom eliminering av avfall, vilket i slutändan bidrar till att upprätthålla metabolisk homeostas.

referenser

1. Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, David Morgan, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. Kapitel 22 Histologi cellernas liv och dödsfall i vävnader. In Molecular Biology of the Cell, fjärde upplagan. Garland Science, 2002. sid 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. Strukturell och funktionell hepatocytpolaritet och leversjukdom. Journal of hepatholoty. 63: 1023-1037.
4. Syeda H. Afroze, Kendal Jensen, Kinan Rahal, Fanyin Meng, Gianfranco Alpini, Shannon S. Glaser. Kapitel 26 Leverregenerering: Stamcellstrategin. In Regenerative Medicine Applications in Organ Transplantation. Redigerad av: Giuseppe Orlando. pp. 375-390. 2014. ISBN: 978-0-12-398523-1.
5. Zhou, Z., Xu, MJ, Gao, B. Hepatocyter: en nyckellcelltyp för medfödd immunitet. Cellular & Molecular Immunology. 2016. pp. 301-315.