ХЕПАТОЦИТИ: ФУНКЦИИ, СТРУКТУРА, ХИСТОЛОГИЯ, ПРОДЪЛЖИТЕЛНОСТ НА ЖИВОТА - БИОЛОГИЯ - 2025

На хепатоцитите са един от четирите основни типа клетки, които правят до черния дроб. Те представляват до 80% от общите клетки на този орган и предвид тяхното изобилие и важността на функциите им, те се разпознават като основни клетки на черния дроб.

Хепатоцитите са епителни клетки, които изграждат функционалната или есенциалната тъкан на органа, наречена паренхим. Когато са извън човешкото тяло, тези клетки губят своята функционалност в рамките на часове и е много трудно да ги поддържат живи в клетъчната култура.

Хепатоцити при хронична инфекция с хепатит В с високо вирусно натоварване. Чернодробна биопсия. H&E петно.

В черния дроб те са придружени от други клетки по всяко време, като ITO или звездни клетки, които им осигуряват поддържащи функции като съхранение.

При хората пълното съзряване на хепатоцитите отнема до две години след раждането и се насърчава от няколко фактора. Нивата на кислород и храненето се променят драстично при раждането, като по този начин се активират нови системи в различни органи и веществата, участващи в черния дроб, допринасят за съзряване.

Установяването на микробиома на червата през първата седмица след раждането е свързано с реорганизация в незрелия черен дроб, която насърчава узряването или функционалната специализация на хепатоцитите чрез витамини и прекурсори, получени от микробиома.

Време на живот

Хепатоцитите живеят приблизително една година и въпреки че се подновяват сравнително бавно, те показват голям капацитет за пролиферация и регенерация, когато тъканите са засегнати.

В здравия черен дроб те се подновяват около всеки пет месеца, така че не е обичайно да се намират на етапи на клетъчно делене. Въпреки това, дори когато скоростта на обновяване е бавна, малък дисбаланс между скоростите на производство и смъртта на клетките може да доведе до сериозно увреждане на органа.

От друга страна, ако черният дроб претърпя остри увреждания, чернодробната тъкан реагира чрез увеличаване на процесите на регенерация на клетките.

структура

Формата на хепатоцитите е полиедрична или многоъгълна. Те са с диаметър от 20 до 30 микрометра и имат обем около 3000 кубически микрометра. Тези размери ги поставят в групата клетки, считани за големи.

Те имат ядра с променлив размер, центрирани в клетъчното пространство. Някои съдържат две ядра (бинуклеат), а много от тях са полиплоидни, тоест съдържат повече от два комплекта хромозоми (между 20% до 30% при хора и до 85% при мишки).

Тези, които съдържат дублиран генетичен материал, са тетраплоиди, а тези, които съдържат материал, дублиран до два пъти, са октаплоидни. Те имат повече от един добре определен нуклеол и състоянието на цитоплазмата зависи от наличието на запаси от мазнини или гликоген; ако запасите от гликоген са в изобилие, гладкият ендоплазмен ретикулум също е в изобилие. Освен това те имат изобилни пероксизоми, лизозоми и митохондрии.

Хистология

Подобно на други епителни клетки, хепатоцитите са поляризирани клетки, тоест те представят отличителни участъци като основата, страничните и апикалните мембрани. Всеки от тези видове мембрани представя характерни молекули, специално доставени до местоназначението им от апарата Голджи и цитоскелета.

Полярността на мембраните се установява по време на ембрионалното развитие и е от съществено значение за много функции. Загубата му, чрез разрушаване на съединенията между хепатоцитите или молекулярна регионализация, води до дезорганизация в тъканта и причинява заболявания.

Мазетата и страничните мембрани са прикрепени към извънклетъчна матрица с ниска плътност, която улеснява транспорта на молекулите. Апикалната мембрана е тази, която е в контакт с друг хепатоцит и където се образуват жлъчните каналикули, отговорни за транспортирането на жлъчни и метаболитни отпадни продукти.

Хепатоцитите са подредени в 1 клетъчен слой с дебелина, разделен от съдови канали (синусоиди). Те не са закотвени към основен слой, а са подредени в гъбични клъстери в три измерения. Тази структурна подредба улеснява основните функции на черния дроб.

Характеристика

Хепатоцитите изпълняват много клетъчни функции, които включват процеси на синтез, разграждане и съхранение на множество вещества, както и позволяват обмен на метаболити към и от кръвта.

Метаболизирайте продуктите на храносмилането

Основната му функция е да метаболизира продуктите на храносмилането, за да ги направи достъпни за други клетки в тялото, тоест те имат пряка комуникация с червата чрез жлъчните каналици и с притока на кръв през синусоидите.

Метаболитни функции

Неговите метаболитни функции включват синтеза на жлъчни соли (необходими за храносмилането на мазнини), липопротеини (необходими за транспортирането на липиди в кръвта), фосфолипиди и някои плазмени протеини като фибриноген, албумин, α и β глобулини и протромбин.

Производство на жлъчки

Други известни функции са производството на жлъчка и нейното отделяне в храносмилателния тракт за подпомагане на храносмилателния процес и синтеза и регулирането на холестерола.

Секреция на урея

От друга страна, те отделят урея като продукт на протеиновия метаболизъм и повечето от плазмените протеини, намиращи се в кръвта.

В допълнение, те играят важна роля в метаболизма на въглехидратите - преобразуването и съхраняването им като гликоген и мазнини - преработват и улесняват транспортирането им.

Детоксикация на тялото

По същия начин детоксикацията на организма се осъществява от хепатоцитите, тъй като те не само получават вещества, получени при храносмилането на храната, но и получават вещества като алкохол и лекарства, които се обработват съответно в пероксизомите и ендоплазмения ретикулум.

Освен това те са отговорни за отделянето на преработени вещества, които се превръщат в токсични метаболити като билирубин или стероидни хормони.

Съхранение на витамини, протеини и минерали

От друга страна, те извършват съхранението на витамини (А, В12, фолиева киселина, хепарин), минерали (желязо) и протеини в цитозолни отлагания, тъй като безплатните версии на някои от тези молекули могат да бъдат токсични.

По същия начин те съдържат молекулярните системи за обработка и транспортиране на тези молекули до останалата част от тялото, когато се налага. Те имат и хормонална функция, освобождаваща хепцидицин, който регулира системната концентрация на желязо.

Активирайте имунната система

Освен това хепатоцитите активират вродената имунна система, като синтезират и секретират протеини, които помагат да се защитават срещу бактериални инфекции. Тези протеини могат да убият бактериите чрез процеси като усвояването на желязо, което е от съществено значение за тяхното оцеляване, или чрез подпомагане на фагоцитозата, при която клетките на имунната система буквално изяждат патогени.

Благодарение на тези функции се осигуряват процеси като коагулация, клетъчна комуникация, транспорт на молекули в кръвта, обработка на лекарства, замърсители и молекули, както и елиминирането на отпадъците, което в крайна сметка допринася за поддържането на метаболитна хомеостаза.

Препратки

1. Брус Албертс, Александър Джонсън, Джулиан Люис, Дейвид Морган, Мартин Раф, Кийт Робъртс, Питър Уолтър. Глава 22 Хистология на живота и смъртта на клетките в тъканите. В молекулярна биология на клетката, четвърто издание. Garland Science, 2002. С. 1259-1312.
2. Chen C, Soto-Gutierrez A, Baptista PM, Spee B, Biotechnology Challenges to in vitro зреене на чернодробни стволови клетки, Gastroenterology (2018), doi: 10.1053 / j.gastro.2018.01.066.
3. Gissen P, Arias IM. 2015. Структурна и функционална полярност на хепатоцитите и чернодробно заболяване. Списание за хепатолоти. 63: 1023-1037.
4. Syeda H. Afroze, Kendal Jensen, Kinan Rahal, Fanyin Meng, Gianfranco Alpini, Shannon S. Glaser. Глава 26 Регенерация на черния дроб: подходът на стволовите клетки. В приложения за регенеративна медицина при трансплантация на органи. Редактиран от: Джузепе Орландо. стр. 375-390. 2014. ISBN: 978-0-12-398523-1.
5. Zhou, Z., Xu, MJ, Gao, B. Хепатоцитите: ключов тип клетки за вроден имунитет. Клетъчна и молекулярна имунология. 2016. стр. 301-315.