HEPATOCYTY: FUNKCE, STRUKTURA, HISTOLOGIE, DÉLKA ŽIVOTA - BIOLOGIE - 2025

Tyto hepatocyty jsou jedním ze čtyř základních typů buněk, které tvoří až játrech. Přicházejí představovat až 80% celkových buněk tohoto orgánu a vzhledem k jejich hojnosti a významu jejich funkcí jsou uznávány jako hlavní jaterní buňky.

Hepatocyty jsou epitelové buňky, které tvoří funkční nebo esenciální tkáň orgánu nazývaného parenchyma. Když jsou mimo lidské tělo, tyto buňky ztratí svou funkčnost během několika hodin a je velmi obtížné udržet je naživu v buněčné kultuře.

Hepatocyty u chronické infekce hepatitidy B s vysokou virovou zátěží. Biopsie jater. H&E skvrna.

V játrech jsou neustále doprovázeny dalšími buňkami, jako jsou ITO nebo hvězdicovými buňkami, které jim poskytují podpůrné funkce, jako je skladování.

U lidí trvá úplné zrání hepatocytů až dva roky po narození a je podporováno několika faktory. Hladina kyslíku a výživa se při narození drasticky mění, čímž aktivuje nové systémy v různých orgánech a látky spojené s játry podporují zrání.

Zřízení střevního mikrobiomu v prvním týdnu po narození souvisí s reorganizací v nezralých játrech, která podporuje zrání nebo funkční specializaci hepatocytů prostřednictvím vitamínů a prekurzorů odvozených od mikrobiomu.

Čas života

Hepatocyty žijí přibližně jeden rok a přestože se obnovují relativně pomalu, vykazují při zasažení tkáně velkou kapacitu pro proliferaci a regeneraci.

Ve zdravých játrech se obnovují přibližně každých pět měsíců, takže není běžné najít je ve fázích buněčného dělení. I když je rychlost obnovy pomalá, může malá nerovnováha mezi mírou produkce a buněčnou smrtí vést k vážnému poškození orgánů.

Na druhou stranu, pokud játra trpí akutním poškozením, jaterní tkáň reaguje zvýšením procesů regenerace buněk.

Struktura

Tvar hepatocytů je polyhedrální nebo polygonální. Měří průměr 20 až 30 mikrometrů a mají objem přibližně 3 000 kubických mikrometrů. Tyto dimenze je řadí do skupiny buněk považovaných za velké.

Mají jádra proměnné velikosti soustředěná v buněčném prostoru. Některá obsahují dvě jádra (dvoujaderná) a mnohá jsou polyploidní, to znamená, že obsahují více než dvě sady chromozomů (mezi 20% až 30% u lidí a až 85% u myší).

Ti, kteří obsahují duplicitní genetický materiál, jsou tetraploidní a ti, kteří obsahují duplikovaný materiál až dvakrát, jsou oktaploidní. Mají více než jedno dobře definované jádro a stav cytoplazmy závisí na přítomnosti tuků nebo glykogenových zásob; pokud jsou zásoby glykogenu hojné, je také hojné hladké endoplazmatické retikulum. Kromě toho mají hojné peroxisomy, lizosomy a mitochondrie.

Histologie

Stejně jako jiné epitelové buňky jsou hepatocyty polarizovanými buňkami, to znamená, že představují charakteristické regiony, jako je suterén, laterální a apikální membrány. Každý z těchto typů membrán představuje charakteristické molekuly, specificky dodávané na místo určení pomocí Golgiho aparátu a cytoskeletu.

Polarita membrán je stanovena během embryonálního vývoje a je nezbytná pro mnoho funkcí. Jeho ztráta přerušením spojení mezi hepatocyty nebo molekulární regionalizace vede k dezorganizaci tkáně a způsobuje onemocnění.

Suterén a boční membrány jsou připojeny k extracelulární matrici s nízkou hustotou, která usnadňuje transport molekul. Apikální membrána je membrána, která je ve styku s jiným hepatocytem a kde se tvoří žlučové kanálky zodpovědné za transport žlučových a metabolických odpadních produktů.

Hepatocyty jsou uspořádány v 1 buněčných silných vrstvách, oddělených vaskulárními kanály (sinusoidy). Nejsou ukotveny v bazální vrstvě, ale jsou uspořádány do houbovitých shluků ve třech rozměrech. Toto strukturální uspořádání usnadňuje hlavní funkce jater.

Funkce

Hepatocyty vykonávají mnoho buněčných funkcí, které zahrnují procesy syntézy, degradace a skladování četných látek a rovněž umožňují výměnu metabolitů do a z krve.

Metabolizujte produkty trávení

Jeho hlavní funkcí je metabolizovat produkty trávení tak, aby byly dostupné jiným buňkám v těle, to znamená, že mají přímou komunikaci se střevem prostřednictvím žlučových cest a průtokem krve sinusoidy.

Metabolické funkce

Mezi jeho metabolické funkce patří syntéza žlučových solí (nezbytných pro trávení tuků), lipoproteinů (nezbytných pro transport lipidů v krvi), fosfolipidů a některých plazmatických proteinů, jako je fibrinogen, albumin, α a β globuliny a protrombin.

Žlučová produkce

Dalšími dobře známými funkcemi jsou produkce žluči a její uvolňování do zažívacího traktu, což napomáhá trávení a syntéze a regulaci cholesterolu.

Sekrece močoviny

Na druhé straně vylučují močovinu jako produkt metabolismu bílkovin a většinu plazmatických bílkovin v krvi.

Kromě toho hrají důležitou roli v metabolismu uhlohydrátů - při jejich přeměně a skladování jako glykogen - a při zpracování tuků a při usnadňování jejich transportu.

Detoxikace těla

Podobně detoxikaci těla provádějí hepatocyty, protože nejen přijímají látky produkované trávením potravy, ale také přijímají látky, jako je alkohol a drogy, které se zpracovávají v peroxisomech a endoplazmatickém retikulu.

Kromě toho jsou odpovědné za vylučování zpracovaných látek, které se stávají toxickými metabolity, jako je bilirubin nebo steroidní hormony.

Skladování vitamínů, bílkovin a minerálů

Na druhé straně provádějí skladování vitamínů (A, B12, kyselina listová, heparin), minerálů (železo) a bílkovin v cytosolových depozicích, protože volné verze některých z těchto molekul mohou být toxické.

Podobně obsahují molekulární systémy pro zpracování a transport těchto molekul do zbytku těla v případě potřeby. Mají také hormonální funkci uvolňující hepcidicin, který reguluje systémovou koncentraci železa.

Aktivujte imunitní systém

Kromě toho hepatocyty aktivují vrozený imunitní systém syntézou a vylučováním proteinů, které pomáhají bránit před bakteriálními infekcemi. Tyto proteiny mohou zabíjet bakterie prostřednictvím procesů, jako je příjem železa nezbytný pro jejich přežití nebo pomocí fagocytózy, kde buňky imunitního systému doslova jedí patogeny.

Díky těmto funkcím jsou zajištěny procesy, jako je koagulace, buněčná komunikace, transport molekul v krvi, zpracování léčiv, znečišťujících látek a molekul, jakož i eliminace odpadu, což v konečném důsledku přispívá k udržení metabolické homeostázy.

Reference

1. Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, David Morgan, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. Kapitola 22 Histologie života a smrti buněk v tkáních. V Molecular Biology of The Cell, čtvrté vydání. Garland Science, 2002. str. 1259-1312.
2. Chen C, Soto-Gutierrez A, Baptista PM, Spee B, Biotechnologické výzvy k in vitro zrání jaterních kmenových buněk, gastroenterologie (2018), doi: 10.1053 / j.gastro.2018.01.066.
3. Gissen P, Arias IM. 2015. Strukturální a funkční polarita hepatocytů a onemocnění jater. Žurnál hepatholoty. 63: 1023-1037.
4. Syeda H. Afroze, Kendal Jensen, Kinan Rahal, Fanyin Meng, Gianfranco Alpini, Shannon S. Glaser. Kapitola 26 Regenerace jater: Přístup kmenových buněk. V aplikacích regenerativní medicíny při transplantaci orgánů. Editoval: Giuseppe Orlando. str. 375–390. 2014. ISBN: 978-0-12-398523-1.
5. Zhou, Z., Xu, MJ, Gao, B. Hepatocyty: klíčový typ buňky pro vrozenou imunitu. Buněčná a molekulární imunologie. 2016. str. 301-315.